論文の概要: Force Sensing in a Recoverable Bosonic Quantum Memory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.39208v1
• Date: Thu, 29 Oct 2026 02:30:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-11-03 07:33:28.267081
• Title: Force Sensing in a Recoverable Bosonic Quantum Memory
• Title（参考訳）: 回復可能なボソニック量子メモリにおける力センシング
• Abstract要約: 連続可変量子情報では、同じモードでの検知と量子誤差の補正は本質的にトレードオフに直面している。 ここでは、単一発振器が未知の論理量子ビットを積極的に保護しながら外部力を検出することができる有限エネルギーボソニック符号を構築することにより、互換性を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.9320063376691
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In continuous-variable quantum information, sensing and quantum error correction in the same mode face an intrinsic trade-off: sensors must accumulate weak external displacements, whereas bosonic codes typically suppress such shifts as errors. Here, we establish compatibility by constructing finite-energy bosonic codes that enable a single oscillator to sense an external force while actively protecting an unknown logical qubit. By encoding logical amplitudes across discrete wave-packet sites and capturing the force signal in a shared internal coordinate, we achieve an endpoint probe readout that is independent of the logical state under continuous photon loss $γ$. Crucially, binomial site recovery cancels packet-dependent probe distortions alongside logical errors: for a $(2r+2)$-packet code, memory infidelity is suppressed to $O(γ^{r+1})$ while residual memory-probe correlations scale as $O(γ^{r+2})$. Finally, superconducting quantum circuit benchmarks under competing photon-number dephasing and Kerr nonlinearity identify preferred encoding regimes for hardware implementation.
• Abstract（参考訳）: 連続可変量子情報では、同じモードでの検知と量子誤差の補正は本質的にトレードオフに直面している: センサーは弱い外部変位を蓄積しなければならないが、ボゾン符号は一般的にエラーのようなシフトを抑制する。 ここでは、単一発振器が未知の論理量子ビットを積極的に保護しながら外部力を検出することができる有限エネルギーボソニック符号を構築することにより、互換性を確立する。 離散ウェーブパケットサイトをまたいで論理振幅を符号化し、内部座標で力信号を取得することにより、連続光子損失$γ$の論理状態に依存しない終端プローブ読み出しを実現する。 2r+2)$-packet符号の場合、メモリ不整合は$O(γ^{r+1})$に抑制され、残メモリ-プローブ相関は$O(γ^{r+2})$にスケールする。 最後に、競合する光子数減少とKerr非線形性の下での超伝導量子回路ベンチマークにより、ハードウェア実装において好ましい符号化方式が特定される。

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