論文の概要: Input phase noise in Gaussian Boson sampling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.19596v1
• Date: Mon, 22 Dec 2025 17:29:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-23 18:54:32.857204
• Title: Input phase noise in Gaussian Boson sampling
• Title（参考訳）: ガウスボソンサンプリングにおける入力位相雑音
• Authors: Magdalena Parýzková, Craig S. Hamilton, Igor Jex, Michael Stefszky, Christine Silberhorn,
• Abstract要約: 入力状態の異なるモード間の位相雑音がシステムに悪影響を及ぼす状況について検討する。 これらの位相ノイズの入力状態が依然として計算的に難しい問題となるかどうかを判断することを目指している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Gaussian boson sampling is an important protocol for testing the performance of photonic quantum simulators. As such, various noise sources have been investigated that degrade the operation of such devices. In this paper, we examine a situation with phase noise between different modes of the input state leading to dephasing of the system. This models the phase fluctuations which remain even when the mean phase is controlled. We aim to determine whether these phase-noisy input states still form a computationally difficult problem. To do this, we use Matrix Product Operators to model the system, a technique recently used to model boson sampling scenarios. Our investigation finds that the Entanglement entropy grows linearly with the number of input states even for noisy input states. This implies that, unlike boson loss, this form of experimentally relevant noise remains difficult to simulate with tensor networks and may allow for the demonstration of quantum advantage without the need for implementing the challenging task of input-state phase stabilisation.
• Abstract（参考訳）: ガウスボソンサンプリングは、フォトニック量子シミュレータの性能をテストするための重要なプロトコルである。 このような装置の動作を劣化させる様々なノイズ源が研究されている。 本稿では,入力状態の異なるモード間の位相雑音がシステムに悪影響を及ぼす状況について検討する。 これは平均位相が制御された場合でも残る位相変動をモデル化する。 これらの位相ノイズの入力状態が依然として計算的に難しい問題となるかどうかを判断することを目指している。 これを実現するために、最近ボソンサンプリングのシナリオをモデル化する手法であるMatrix Product Operators を用いてシステムをモデル化する。 本研究は,雑音の多い入力状態であっても,エンタングルメントエントロピーは入力状態の数とともに線形に増加することを示す。 これは、ボソン損失とは異なり、この実験的なノイズはテンソルネットワークでシミュレートすることは困難であり、入力状態の位相安定化の困難なタスクを実装することなく量子上の優位性を示すことができることを意味している。

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