論文の概要: Environment-Assisted Decoherence Suppression of Optical Non-Gaussian States

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.06679v1
• Date: Wed, 08 Apr 2026 04:54:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-09 17:30:51.342964
• Title: Environment-Assisted Decoherence Suppression of Optical Non-Gaussian States
• Title（参考訳）: 光非ガウス状態の環境支援デコヒーレンス抑制
• Authors: Akihiro Machinaga, Naoki Aritomi, Ryoga Sakurada, Daichi Okuno, Keitaro Anai, Takahiro Kashiwazaki, Takeshi Umeki, Shigehito Miki, Masahiro Yabuno, Hirotaka Terai, Petr Marek, Radim Filip, Shuntaro Takeda,
• Abstract要約: 一般の未知光量子状態に対する損失誘起デコヒーレンスを抑制するガウスのみのスキームを示す。 提案手法は, 抑制を伴わないよりも高忠実度, ウィグナー負性性を保ちながら, 定常的に状態劣化を緩和することを示した。 このアプローチは、光学系における幅広い種類のエラーを軽減し、量子メモリ寿命を延長するために適用することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.19359975080269876
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Optical loss is a common bottleneck in photonic quantum information processing, undermining the quantum advantage over classical approaches. Although several countermeasures, such as quantum distillation and error correction, have been proposed, they typically require experimentally demanding non-Gaussian operations. Here, we demonstrate a Gaussian-only scheme that suppresses loss-induced decoherence for general, unknown optical quantum states. By injecting a squeezed vacuum state into an environment of the loss channel and performing feedforward based on environmental monitoring, the scheme effectively suppresses loss-induced noise. Our programmable loop-based optical circuit allows us to implement the scheme for several types of loss-sensitive non-Gaussian states under various loss conditions for up to five steps, and directly compare the results with the unsuppressed case. Our results show that the scheme consistently mitigates state degradation, preserving higher fidelity and Wigner negativity than without suppression. This approach can be applied to mitigating a broad class of errors in optical systems and extending quantum memory lifetimes. Moreover, it is compatible with other loss-suppression techniques and extendable to physical platforms beyond optics, offering a promising route toward reducing the overhead required for fault-tolerant quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 光損失はフォトニック量子情報処理において一般的なボトルネックであり、古典的アプローチに対する量子優位性を損なう。 量子蒸留や誤り訂正などいくつかの対策が提案されているが、通常は実験的な非ガウス演算を必要とする。 ここでは、一般の未知光量子状態に対する損失誘起デコヒーレンスを抑制するガウスのみのスキームを示す。 減圧された真空状態を損失チャネルの環境に注入し、環境監視に基づいてフィードフォワードを行うことにより、損失誘起ノイズを効果的に抑制する。 プログラム可能なループベース光回路は、最大5ステップの損失条件下で複数の種類の損失感受性非ガウス状態のスキームを実装でき、その結果を非抑制ケースと直接比較することができる。 提案手法は, 抑制を伴わないよりも高忠実度, ウィグナー負性性を保ちながら, 定常的に状態劣化を緩和することを示した。 このアプローチは、光学系における幅広い種類のエラーを軽減し、量子メモリ寿命を延長するために適用することができる。 さらに、他の損失抑制技術と互換性があり、光学以外の物理プラットフォームに拡張可能であり、フォールトトレラントな量子情報処理に必要なオーバーヘッドを減らすための有望な経路を提供する。

関連論文リスト

• Enhancing Optical Imaging via Quantum Computation [39.552727943241145]
  本稿では,光振幅情報をqubitレジスタにコヒーレントに符号化することで,非同期に受信した光信号から記憶された情報を処理できることを示す。 比較的小型の量子プロセッサを用いて,現実的な撮像条件下での性能向上が達成できることを実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-11T13:48:51Z)
• Photonic Quantum Receiver Attaining the Helstrom Bound [0.9674145073701151]
  本稿では,二元コヒーレント状態の識別のために,低光子状態におけるヘルストローム境界を達成する量子受信機の効率的な分解手法を提案する。 我々は、暗黒数の存在を含む光子損失と不完全な光子検出の影響を調べることによって、現実的な状況を説明する。 提案手法は,光通信におけるシンボル・バイ・シンボル計測を最適化するために,立方相ゲートを用いた量子上の優位性を検証し,フォトニック量子コンピュータを設計する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-29T07:08:39Z)
• Quantum error cancellation in photonic systems -- undoing photon losses [3.6141518756781514]
  実際のフォトニックデバイスは、システムに符号化された量子情報を復号化できる光子損失を受ける。 本稿では,確率的エラーキャンセルにインスパイアされたエラー軽減プロトコルを提案する。 提案プロトコルは,期待値推定タスクにおける光子損失を解消できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-08T12:16:43Z)
• Improving Continuous-variable Quantum Channels with Unitary Averaging [37.69303106863453]
  本稿では、光チャネルを介して伝送される未知のガウス状態を保護するために、受動線形光ユニタリ平均化方式を提案する。 この方式は, 位相雑音が純度, スクイーズ, 絡み合いに与える影響を低減し, 確率的誤り訂正プロトコルを介してチャネルを増強する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-17T10:10:19Z)
• Error filtration for quantum sensing via interferometry [0.0]
  Dephasingは、量子情報を必要とする主要なノイズメカニズムである。 本稿では,デフォーカスの効果を軽減するため,ハードウェアによる誤りフィルタリング方式について論じる。 この手法をコヒーレント状態の保存と星間干渉の位相安定化に応用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-02T10:54:10Z)
• Protecting the quantum interference of cat states by phase-space compression [45.82374977939355]
  独自の位相空間干渉特性を持つキャット状態は、量子力学を理解するための理想的な候補である。 これらは光子損失に非常に敏感であり、必然的にガウスの量子的非ガウス的特徴を減少させる。 ここでは,猫状態の位相空間分布を圧縮することにより,これらの非ガウス的特徴を保護する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-02T16:06:40Z)
• Suppressing Amplitude Damping in Trapped Ions: Discrete Weak Measurements for a Non-unitary Probabilistic Noise Filter [62.997667081978825]
  この劣化を逆転させるために、低オーバーヘッドプロトコルを導入します。 振幅減衰雑音に対する非単位確率フィルタの実装のための2つのトラップイオンスキームを提案する。 このフィルタは、単一コピー準蒸留のためのプロトコルとして理解することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-06T18:18:41Z)
• Conditional preparation of non-Gaussian quantum optical states by mesoscopic measurement [62.997667081978825]
  光学場の非ガウス状態は、量子情報応用における提案された資源として重要である。 メソスコピック検出器を応用可能なレシエーションへのアンシラフィールドの変位を含む新しいアプローチを提案する。 実験により,強いウィグナー負性を持つ状態は高い速度で生成可能であると結論付けた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-29T16:59:18Z)
• Error mitigation on a near-term quantum photonic device [0.9236074230806577]
  ガウスボソンサンプリング装置における光子損失の影響を緩和する2つの手法を提案する。 古典的なポスト処理の適度なコストでは、光子損失の影響がある程度の損失に対して顕著に抑制できることが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-15T07:46:04Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。