論文の概要: Improved GKP magic states from error-corrected non-Gaussian quantum states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.07833v1
- Date: Wed, 08 Jul 2026 18:12:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-10 14:45:27.31042
- Title: Improved GKP magic states from error-corrected non-Gaussian quantum states
- Title（参考訳）: 誤り訂正非ガウス量子状態からのGKPマジック状態の改善
- Abstract要約: ゲートテレポーテーションとマジックステート蒸留は、フォールトトレラントで普遍的な計算への有望な経路である。
簡単な非ガウス入力状態に同じ枠組みを適用することで、得られたマジック状態の質が大幅に向上することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.17499351967216337
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Gate teleportation, together with magic state distillation, is a promising route towards fault-tolerant, universal computation. In the context of bosonic quantum computation, Baragiola et al. PRL 123(20).200502 (2019) showed that within the framework of Gottesman--Kitaev--Preskill codes, encoded magic states suitable for distillation can be produced by error correcting Gaussian states, such as the vacuum. Here, we show that applying the same framework to simple non-Gaussian input states can significantly improve the quality of the magic states obtained, reducing the overall resources for the complete distillation procedure. We focus on superpositions of coherent states or Fock states, showing that many can lead to improvements in the generation of high-quality encoded magic states, which in some cases reduces the resources required for magic state distillation by about a factor $3$. We also investigate the primary source of these improvements and find that, unlike what was previously conjectured, the suitability of input states is not fully explained by symmetry arguments. Instead, the best states seem to avoid projection near stabilizer states as a result of the error correction procedure.
- Abstract（参考訳）: ゲートテレポーテーションとマジックステート蒸留は、フォールトトレラントで普遍的な計算への有望な経路である。
ボソニック量子計算の文脈において、Baragiola et al PRL 123(20.200502 (2019) は Gottesman--Kitaev--Preskill 符号の枠組みの中で、真空のようなガウス状態の誤りを修正することによって、蒸留に適した符号化されたマジック状態を生成することを示した。
ここでは, 簡単な非ガウス的な入力状態に同じ枠組みを適用することにより, 得られたマジック状態の質が著しく向上し, 完全蒸留プロセスの全体的資源を削減できることを示す。
我々はコヒーレントな状態やフォック状態の重ね合わせに注目し、その多くが高品質なエンコードされたマジック状態の生成に繋がることを示した。
また、これらの改善の根源についても検討し、これまで予想されていたことと異なり、入力状態の適合性は対称性の議論によって完全に説明されていないことを発見した。
代わりに、最良の状態は、誤り訂正手順の結果、安定化状態の近傍の射影を避けるように思われる。
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