論文の概要: Quantifying Pauli Errors in Single-Photon Resource-State Generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.03005v1
• Date: Tue, 04 Aug 2026 01:40:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-05 15:30:22.988748
• Title: Quantifying Pauli Errors in Single-Photon Resource-State Generation
• Title（参考訳）: 単一光子資源状態生成におけるパウリ誤差の定量化
• Abstract要約: 我々は、量子エミッタから生成された単一光子の実験的観測値を用いて、フォトニクスに基づく量子誤差補正におけるパウリ誤差率を算出する。 本研究は, フォールトトレラント核融合型フォトニクス量子コンピューティングにおいて, 量子エミッタから生成する光子の必要な品質を決定するために, 実験的な測定方法を提供する。
• 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: We propose a scheme to compute Pauli error rates in photonics-based quantum error correction using experimental observables of single photons produced from quantum emitters. We show that first-order coherence measurements and first-order cross correlations, which can be implemented using photon counting, can extract single-photon and entangled single-photon wavefunctions in the presence of imperfections due to photon distinguishability, laser noise, and photon loss. Leveraging this, we show that the wavefunction of any entangled state of noisy photons produced from a single quantum emitter can be expressed in matrix-product-state form and can be used to analytically compute the expectation value of the stabilizer generators of the corresponding entangled state. From this we obtain analytic expressions for the Pauli error probabilities in terms of the photon noise parameters. Furthermore, we calculate Pauli error maps for entangled photons after undergoing Bell- state measurements in terms of these parameters. Our work provides a method to use experimental measurements to determine the required quality of photons produced from quantum emitters for fault-tolerant fusion-based photonics quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 量子エミッタから生成した単一光子の実験的観測値を用いて, フォトニクスに基づく量子誤差補正におけるパウリ誤差率を計算する手法を提案する。 光子計数を用いて実装できる1次コヒーレンス測定と1次クロス相関は、光子識別性、レーザーノイズ、光子損失による不完全性の存在下で単光子と絡み合った単一光子波動関数を抽出できることを示す。 これを利用して、単一量子エミッタから発生するノイズ光子の絡み合った状態の波動関数を行列積状態で表し、対応する絡み合った状態の安定化器生成体の期待値を解析的に計算することができることを示す。 この結果から,光子雑音パラメータを用いたパウリ誤差確率の解析式を得る。 さらに,これらのパラメータを用いてベル状態測定を行い,絡み合った光子のパウリ誤差マップを算出した。 本研究は, フォールトトレラント核融合型フォトニクス量子コンピューティングにおいて, 量子エミッタから生成する光子の必要な品質を決定するために, 実験的な測定方法を提供する。

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