論文の概要: Complexity phase transition for continuous-variable cluster state

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.07804v1
• Date: Thu, 09 Apr 2026 04:57:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-10 18:34:05.70367
• Title: Complexity phase transition for continuous-variable cluster state
• Title（参考訳）: 連続可変クラスター状態に対する複雑相転移
• Authors: Byeongseon Go, Hyunseok Jeong, Changhun Oh,
• Abstract要約: 連続可変(CV)クラスタ状態は、大規模測定ベースの量子計算のための有望なプラットフォームを提供する。 このような状態で実装された計測ベース線形光学(MBLO)の古典的複雑性を解析する。 古典的かつ難解なレシエーションを規定するスクイーズレベルしきい値を特定します。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.49764328892172127
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Continuous-variable (CV) cluster states offer a promising platform for large-scale measurement-based quantum computations (MBQC). However, finite squeezing inevitably introduces Gaussian noise during MBQC. While fault-tolerant MBQC schemes exist in principle, they require the scalable incorporation of non-Gaussian resources, such as GKP states, which remain experimentally challenging. Consequently, a central question at this stage is how finite squeezing fundamentally constrains the intrinsic computational power of CV cluster states themselves. In this work, we address this question by analyzing the classical complexity of measurement-based linear optics (MBLO) implemented with such states, motivated by its near-term feasibility and recent experimental progress. We develop an explicit MBLO framework and examine how the squeezing level governs the complexity of the classical simulation of the resulting output states. Specifically, we identify squeezing-level thresholds that delineate classically tractable and intractable regimes, thereby revealing a squeezing-driven complexity phase transition. These findings advance our understanding of the squeezing resources necessary for meaningful quantum computation in current experimental regimes. Furthermore, they underscore the critical need to either scale the squeezing level or integrate error-correction schemes to achieve reliable, large-scale quantum computation with CV cluster states.
• Abstract（参考訳）: 連続可変(CV)クラスタ状態は、大規模計測ベースの量子計算(MBQC)のための有望なプラットフォームを提供する。 しかし、有限のスクイージングはMBQC中のガウスノイズを必然的に引き起こす。 フォールトトレラントMBQCスキームは原則として存在するが、GKP状態のような非ガウス的資源のスケーラブルな取り込みは実験的に困難である。 したがって、この段階での中心的な問題は、有限のスクイーズがCVクラスター状態自体の本質的な計算力を根本的に制限するかどうかである。 本研究では、そのような状態で実装された計測ベース線形光学(MBLO)の古典的複雑性を分析し、その短期的実現可能性と最近の実験的進歩を動機として、この問題に対処する。 提案手法は明示的なMBLOフレームワークを開発し,結果の出力状態の古典的シミュレーションの複雑さをSqueezingレベルがどのように支配するかを検討する。 具体的には、古典的かつ難解なレシエーションを規定するスクイーズレベルしきい値を特定し、スクイーズ駆動の複雑性相転移を明らかにする。 これらの知見は、現在の実験体制における有意義な量子計算に必要なスクイーズ資源の理解を前進させるものである。 さらに、CVクラスタ状態による信頼性の高い大規模量子計算を実現するために、スクイーズレベルをスケールするか、エラー訂正スキームを統合するかの、重要な必要性を強調している。

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