কোয়ান্টাম ক্ষমতা এবং বোসনিক লস-ডিফেসিং চ্যানেল প্লেটোব্লকচেন ডেটা ইন্টেলিজেন্সের কোড। উল্লম্ব অনুসন্ধান. আ.

কোয়ান্টাম ক্ষমতা এবং বোসনিক লস-ডিফেসিং চ্যানেলের কোড

পিটার লেভিয়েন্ট1, কিয়ান জু2, লিয়াং জিয়াং2, এবং সার্জ রোজেনব্লাম1

1কনডেন্সড ম্যাটার ফিজিক্স বিভাগ, উইজম্যান ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স, রেহোভট 76100, ইসরাইল
2প্রিটজকার স্কুল অফ মলিকুলার ইঞ্জিনিয়ারিং, শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়, শিকাগো, ইলিনয় 60637, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র

এই কাগজ আকর্ষণীয় খুঁজুন বা আলোচনা করতে চান? স্কাইটে বা স্কাইরেটে একটি মন্তব্য দিন.

বিমূর্ত

ক্রমাগত-পরিবর্তনশীল সিস্টেমে এনকোড করা বোসনিক কিউবিটগুলি কোয়ান্টাম গণনা এবং যোগাযোগের জন্য দ্বি-স্তরের কিউবিটগুলির একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প সরবরাহ করে। এখনও অবধি, ফোটন ক্ষতি বোসনিক কিউবিটগুলিতে ত্রুটির প্রধান উত্স ছিল, তবে সাম্প্রতিক বোসনিক কিউবিট পরীক্ষায় ফোটন ক্ষতির উল্লেখযোগ্য হ্রাস প্রস্তাব করে যে ডিফ্যাসিং ত্রুটিগুলিও বিবেচনা করা উচিত। যাইহোক, সম্মিলিত ফোটন ক্ষতি এবং ডিফ্যাসিং চ্যানেলের একটি বিশদ বোঝার অভাব রয়েছে। এখানে, আমরা দেখাই যে, এর উপাদান অংশগুলির বিপরীতে, সম্মিলিত লস-ডিফেসিং চ্যানেলটি অ-ক্ষয়যোগ্য, এই চ্যানেলের আরও সমৃদ্ধ কাঠামোর দিকে নির্দেশ করে। আমরা লস-ডিফেসিং চ্যানেলের ক্ষমতার জন্য সীমানা প্রদান করি এবং বিস্তৃত ত্রুটির হারের জন্য সর্বোত্তম একক-মোড কোডগুলি খুঁজে পেতে সংখ্যাসূচক অপ্টিমাইজেশন ব্যবহার করি।

এই কাগজে, আমরা বোসনিক (ফটোনিক) কিউবিটগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির উপর আলোকপাত করেছি যা ফোটন ক্ষতির ত্রুটি এবং ডিফ্যাসিং ত্রুটিগুলির মধ্য দিয়ে যাচ্ছে। এই দৃশ্যটি বর্তমান কোয়ান্টাম সিস্টেমে বিশেষভাবে প্রাসঙ্গিক, যেখানে ক্ষতি এবং ডিফ্যাসিং প্রায়ই একই সাথে ঘটে এবং সক্রিয় ত্রুটি সংশোধনের প্রয়োজন হয়। আমরা দেখাই যে সম্মিলিত ত্রুটি চ্যানেলের গঠন তার উপাদান অংশগুলির তুলনায় অনেক বেশি জটিল। তা সত্ত্বেও, ক্ষতি এবং ত্রুটির উপস্থিতিতে তথ্য কতটা ভালোভাবে সংরক্ষণ করা যেতে পারে তার সীমানা প্রদান করতে পারি। তারপরে আমরা সর্বোত্তম ত্রুটি সংশোধন কোডগুলি খুঁজে পেতে সংখ্যাসূচক অপ্টিমাইজেশন পদ্ধতি ব্যবহার করি। একটি মূল অনুসন্ধান হল যে এনকোডেড বোসনিক কিউবিটগুলির একটি সর্বোত্তম গড় ফোটন নম্বর রয়েছে বৃহৎ পরিসরের ক্ষতি এবং ত্রুটির হার হ্রাস করার জন্য। এটি বিশুদ্ধ-ক্ষতি বা বিশুদ্ধ-ডিফ্যাসিং ত্রুটির সাথে সম্পূর্ণ বিপরীত, যেখানে আরও ফোটন সর্বদা ভাল কোড কার্যকারিতা নিয়ে যায়।

► বিবিটেক্স ডেটা

। তথ্যসূত্র

[1] পিটার ডব্লিউ শোর "কোয়ান্টাম কম্পিউটার মেমরিতে ডিকোহেরেন্স কমানোর স্কিম" ফিজিক্যাল রিভিউ A 52, R2493 (1995)।
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.52.R2493

[2] মার্ক এম. ওয়াইল্ড "কোয়ান্টাম তথ্য তত্ত্ব" কেমব্রিজ ইউনিভার্সিটি প্রেস (2013)।
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9781139525343
https:/​/​www.cambridge.org/​core/​books/​quantum-information-theory/​9DC2CA59F45636D4F0F30D971B677623

[3] শেঠ লয়েড "কোলাহলপূর্ণ কোয়ান্টাম চ্যানেলের ক্ষমতা" শারীরিক পর্যালোচনা A 55, 1613 (1997)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 55.1613

[4] নিসিম ওফেক, আন্দ্রেই পেট্রেনকো, রেইনিয়ার হেরেস, ফিলিপ রেইনহোল্ড, জাকি লেগটাস, ব্রায়ান ভ্লাস্টাকিস, ইয়েহান লিউ, লুইগি ফ্রুনজিও, এসএম গিরভিন, এল জিয়াং, মাজিয়ার মিররাহিমি, এমএইচ ডেভোরেট, এবং আরজে শোয়েলকপ্ফ, “একটি জীবনকাল বাড়ানো সুপারকন্ডাক্টিং সার্কিটে ত্রুটি সংশোধন" প্রকৃতি 536, 441–445 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature18949
https://​/www.nature.com/​articles/​nature18949

[5] ভিক্টর ভি. আলবার্ট, কিউংজু নোহ, ক্যাসপার ডুইভেনভোর্ডেন, ডিলান জে ইয়ং, আরটি ব্রিয়ারলি, ফিলিপ রেইনহোল্ড, ক্রিস্টোফ ভুইলোট, লিনশু লি, চাও শেন, এসএম গিরভিন, বারবারা এম টেরহাল এবং লিয়াং জিয়াং, “একক-এর পারফরম্যান্স এবং গঠন মোড বোসনিক কোড" শারীরিক পর্যালোচনা A 97, 032346 (2018)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 97.032346

[6] কিউংজু নোহান্ড ক্রিস্টোফার চেম্বারল্যান্ড "সারফেস-গটেসম্যান-কিটায়েভ-প্রিসকিল কোডের সাথে ত্রুটি-সহনশীল বোসনিক কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন" শারীরিক পর্যালোচনা A 101, 012316 (2020)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 101.012316

[7] কিউংজু নোহ "কোয়ান্টাম কম্পিউটেশন অ্যান্ড কমিউনিকেশন ইন বোসনিক সিস্টেম" থিসিস (2020)।

[8] ড্যানিয়েল গোটেসম্যান, আলেক্সি কিতায়েভ, এবং জন প্রেসকিল, "অসিলেটরে একটি কিউবিট এনকোডিং" ফিজিক্যাল রিভিউ A 64, 012310 (2001)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 64.012310

[9] P. Campagne-Ibarcq, A. Eickbusch, S. Touzard, E. Zalys-Geller, NE Frattini, VV Sivak, P. Reinhold, S. Puri, S. Shankar, RJ Schoelkopf, L. Frunzio, M. Mirrahimi, এবং এমএইচ ডেভোরেট, "অসিলেটরের গ্রিড অবস্থায় এনকোড করা একটি কিউবিটের কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন" প্রকৃতি 584, 368–372 (2020)।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-020-2603-3

[10] এ. রোমানেনকো, আর. পিলিপেনকো, এস. জর্জেটি, ডি. ফ্রোলভ, এম. আউইদা, এস. বেলোমেস্টনিখ, এস. পোসেন, এবং এ. গ্রাসেলিনো, “T <20mK-এ থ্রি-ডাইমেনশনাল সুপারকন্ডাক্টিং রেজোনেটরস ফোটন লাইফটাইম $টাউ পর্যন্ত $=2 s'' শারীরিক পর্যালোচনা প্রয়োগ করা হয়েছে 13, 34032 (2020)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরাভা অ্যাপ্লায়ার্ড.13.034032

[11] ম্যাথিউ রেগর, উলফগ্যাং ফাফ, ক্রিস্টোফার অ্যাক্সলাইন, রেইনিয়ার ডব্লিউ হিরেস, নিসিম ওফেক, ক্যাটরিনা স্লিওয়া, এরিক হল্যান্ড, চেন ওয়াং, জ্যাকব ব্লুমফ, কেভিন চৌ, মাইকেল জে হ্যাট্রিজ, লুইজি ফ্রুনজিও, মিশেল এইচ ডেভোরেট, লিয়াং জিয়াং এবং রবার্ট। J. Schoelkopf, "সার্কিট QED-এ মিলিসেকেন্ডের সমন্বয় সহ কোয়ান্টাম মেমরি" শারীরিক পর্যালোচনা B 94, 014506 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরবিবি 94.014506

[12] এস. রোজেনব্লাম, পি. রেইনহোল্ড, এম. মিররাহিমি, লিয়াং জিয়াং, এল. ফ্রুঞ্জিও, এবং আরজে শোয়েলকপফ, "একটি কোয়ান্টাম ত্রুটির ত্রুটি-সহনশীল সনাক্তকরণ" বিজ্ঞান 361, 266–270 (2018)।
https://​doi.org/​10.1126/​science.aat3996
http://​/​science.sciencemag.org/​

[13] AP Sears, A. Petrenko, G. Catelani, L. Sun, Hanhee Paik, G. Kirchmair, L. Frunzio, LI Glazman, SM Girvin, এবং RJ Schoelkopf, “ফোটন শট শব্দ সার্কিট QED-এর শক্তিশালী-বিচ্ছুরণ সীমার মধ্যে কমছে ” শারীরিক পর্যালোচনা B 86, 180504 (2012)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরবিবি 86.180504

[14] Arne L. Grimsmo, Joshua Combes, এবং Ben Q. Baragiola, “কোয়ান্টাম কম্পিউটিং উইথ রোটেশন-সিমেট্রিক বোসনিক কোড” ফিজিক্যাল রিভিউ X 10, 011058 (2020)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরএক্সএক্স .10.011058 XNUMX

[15] Yingkai Ouyangand আর্ল টি. ক্যাম্পবেল "বোসনিক কোয়ান্টাম কোডে নম্বর এবং ফেজ শিফট স্থিতিস্থাপকতার উপর ট্রেড-অফস" তথ্য তত্ত্ব 67, 6644–6652 (2021) IEEE লেনদেন।
https://​doi.org/​10.1109/​TIT.2021.3102873

[16] Felix Leditzky, Debbie Leung, and Graeme Smith, “Dephrasure Channel and Superadditivity of Coherent Information” ফিজিক্যাল রিভিউ লেটারস 121, 160501 (2018)।
https://​/​doi.org/​10.1103/​PHYSREVLETT.121.160501
https://​/​journals.aps.org/​prl/​abstract/​10.1103/​PhysRevLett.121.160501

[17] রবার্ট এল. কোসুতান্ড ড্যানিয়েল এ. লিডার "উত্তল অপ্টিমাইজেশানের মাধ্যমে কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন" কোয়ান্টাম তথ্য প্রক্রিয়াকরণ 8, 443–459 (2009)।
https:/​/​doi.org/​10.1007/​S11128-009-0120-2
https:/​/​link.springer.com/​article/​10.1007/​s11128-009-0120-2

[18] কিউংজু নোহ, ভিক্টর ভি. আলবার্ট এবং লিয়াং জিয়াং, "গৌসিয়ান থার্মাল লস চ্যানেলের কোয়ান্টাম ক্যাপাসিটি বাউন্ডস এবং গোটেসম্যান-কিটায়েভ-প্রিসকিল কোডের সাথে অর্জনযোগ্য হার" তথ্য তত্ত্ব 65, 2563–2582 (2019) এর উপর IEEE লেনদেন।
https://​doi.org/​10.1109/​TIT.2018.2873764

[19] Marios H. মাইকেল, Matti Silveri, RT Brierley, Victor V. Albert, Juha Salmilehto, Liang Jiang, এবং SM Girvin, "একটি বোসনিক মোডের জন্য কোয়ান্টাম ত্রুটি-সংশোধনকারী কোডের নতুন ক্লাস" শারীরিক পর্যালোচনা X 6, 031006 (2016)৷
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরএক্সএক্স .6.031006 XNUMX

[20] মাজিয়ার মিররাহিমি, জাকি লেগতাস, ভিক্টর ভি. আলবার্ট, স্টিভেন টুজার্ড, রবার্ট জে. শোয়েলকপফ, লিয়াং জিয়াং, এবং মিশেল এইচ. ডেভোরেট, "গতিশীলভাবে সুরক্ষিত বিড়াল-কুবিটস: সার্বজনীন কোয়ান্টাম গণনার জন্য একটি নতুন দৃষ্টান্ত" পদার্থবিজ্ঞানের নিউ জার্নাল 16, 045014 (2014)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​16/​4/​045014

[21] আমির আরকান্দ, লালেহ মেমারজাদেহ, এবং স্টেফানো মানচিনি, "বোসনিক ডিফ্যাসিং চ্যানেলের কোয়ান্টাম ক্ষমতা" ফিজিক্যাল রিভিউ A 102, 42413 (2020)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 102.042413

[22] আন্দ্রেয়াস উইন্টার "একটিনা পরিবর্তনশীল চ্যানেল ক্যাপাসিটিগুলির অভিন্ন ধারাবাহিকতার অ্যাপ্লিকেশন সহ শক্তি-সীমাবদ্ধ হীরার আদর্শ" arXiv:1712.10267 [quant-ph] (2017)৷
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.1712.10267

[23] মাইকেল এম. উলফ, ডেভিড পেরেজ-গার্সিয়া, এবং গেজা গিয়েডকে, "বোসনিক চ্যানেলের কোয়ান্টাম ক্ষমতা" শারীরিক পর্যালোচনা পত্র 98, 130501 (2007)।
https://​/​doi.org/​10.1103/​PHYSREVLETT.98.130501
https://​/​journals.aps.org/​prl/​abstract/​10.1103/​PhysRevLett.98.130501

[24] ক্রিশ্চিয়ান উইডব্রুক, স্টেফানো পিরান্ডোলা, রাউল গার্সিয়া-প্যাট্রন, নিকোলাস জে. সার্ফ, টিমোথি সি. রাল্ফ, জেফরি এইচ. শাপিরো, এবং সেথ লয়েড, আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের "গাউসিয়ান কোয়ান্টাম তথ্য" পর্যালোচনা 84, 621-669 (2012)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.84.621

[25] মার্ক এম. ওয়াইল্ড এবং হাওয়ু কিউই "কোয়ান্টাম চ্যানেলগুলির শক্তি-সীমাবদ্ধ ব্যক্তিগত এবং কোয়ান্টাম ক্ষমতা" তথ্য তত্ত্বের উপর IEEE লেনদেন 64, 7802–7827 (2018)৷
https://​doi.org/​10.1109/​TIT.2018.2854766

[26] Ludovico Lamiand Mark M. Wilde "বোসনিক ডিফ্যাসিং চ্যানেলের কোয়ান্টাম এবং ব্যক্তিগত ক্ষমতার সঠিক সমাধান" arXiv:2205.05736 [কোয়ান্ট-পিএইচ] (2022)।
https://​doi.org/​10.48550/​arxiv.2205.05736
https://​arxiv.org/​abs/​2205.05736v1

[27] ভিকেশ সিদ্ধু এবং রবার্ট বি. গ্রিফিথস "সাধারণকৃত ইরেজার চ্যানেল ব্যবহার করে কোয়ান্টাম ক্ষমতার ইতিবাচকতা এবং নন-অ্যাডিটিভিটি" তথ্য তত্ত্বের উপর IEEE লেনদেন 67, 4533–4545 (2021)।
https://​doi.org/​10.1109/​TIT.2021.3080819

[28] অথরভ জোশি, কিয়ংজু নোহ, এবং ইভোন ওয়াই গাও, "সার্কিট QED-এ বোসনিক কিউবিট সহ কোয়ান্টাম তথ্য প্রক্রিয়াকরণ" কোয়ান্টাম বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি 6, 033001 (2021)।
https://​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​ABE989
https:/​/​iopscience.iop.org/​article/​10.1088/​2058-9565/​abe989%20https:/​/​iopscience.iop.org/​article/​10.1088/​2058-9565/​abe989/​meta

[29] David S. Schlegel, Fabrizio Minganti, এবং Vincenzo Savona, "কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন ব্যবহার করে স্কুইজড শ্রোডিঙ্গার বিড়াল স্টেটস" arXiv:2201.02570 [quant-ph] (2022)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2201.02570
https://​arxiv.org/​abs/​2201.02570v1

[30] এ. গ্রিম, এনই ফ্রাত্তিনি, এস. পুরি, এসও মুন্ধাদা, এস. টুজার্ড, এম. মিররাহিমি, এসএম গিরভিন, এস. শঙ্কর, এবং এমএইচ ডেভোরেট, "কেরা-বিড়াল কুবিটের স্থিতিশীলতা এবং অপারেশন" প্রকৃতি 584, 205-209 (2020)।
https://​doi.org/​10.1038/​s41586-020-2587-z
https://​/​www.nature.com/​articles/​s41586-020-2587-z

[31] সি. বারদু, এ. মুরানি, ইউ. রেগলেড, ডব্লিউসি স্মিথ, এম. ভিলিয়ার্স, জে. পালোমো, এম. রোস্টিচার, এ. ডেনিস, পি. মরফিন, এম. ডেলবেক, টি. কন্টোস, এন. প্যাঙ্ক্রাটোভা, এফ. রাউতস্কে , T. Peronnin, L. -A. Sellem, P. Rouchon, A. Sarlette, M. Mirrahimi, P. Campagne-Ibarcq, S. Jezouin, R. Lescanne, এবং Z. Leghtas, "দুই-ফোটন ডিসিপেটিভ অসিলেটরে একশো সেকেন্ড বিট-ফ্লিপ টাইম" arXiv :2204.09128 [কোয়ান্ট-পিএইচ] (2022)।
https://​doi.org/​10.48550/​arxiv.2204.09128
https://​arxiv.org/​abs/​2204.09128v1

[32] রাফায়েল লেস্কান, মারিয়াস ভিলিয়ার্স, থ্যাউ পেরোনিন, অ্যালাইন সারলেট, ম্যাথিউ ডেলবেক, বেঞ্জামিন হুয়ার্ড, টাকিস কন্টোস, মাজিয়ার মিররাহিমি, এবং জাকি লেগতাস, "একটি Phycture-16 oscillator-এ এনকোডেড একটি qubit-এ বিট-ফ্লিপসের সূচকীয় দমন" (509)।
https://​doi.org/​10.1038/​s41567-020-0824-x

[33] Linshu Li, Dylan J. Young, Victor V. Albert, Kyungjoo Noh, Chang Ling Zou, and Liang Jiang, "ফেজ-ইঞ্জিনিয়ারড বোসনিক কোয়ান্টাম কোড" ফিজিক্যাল রিভিউ A 103, 062427 (2021)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 103.062427

[34] ইগর দেবতাকান্ড আন্দ্রেয়াস উইন্টার "কোয়ান্টাম স্টেটস থেকে গোপন কী এবং এনট্যাঙ্গলমেন্টের পাতন" রয়্যাল সোসাইটির কার্যপ্রণালী A: গাণিতিক, শারীরিক এবং প্রকৌশল বিজ্ঞান 461, 207-235 (2003)।
https: / / doi.org/ 10.1098 / RSSpa.2004.1372

[35] জোহানেস বাউশচ্যান্ড ফেলিক্স লেডিটস্কি "নিউরাল নেটওয়ার্ক থেকে কোয়ান্টাম কোডস" পদার্থবিদ্যার নিউ জার্নাল 22, 023005 (2018)।
https://​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ab6cdd

দ্বারা উদ্ধৃত

[১] লুডোভিকো লামি এবং মার্ক এম ওয়াইল্ড, "বোসনিক ডিফ্যাসিং চ্যানেলের কোয়ান্টাম এবং ব্যক্তিগত ক্ষমতার জন্য সঠিক সমাধান", arXiv: 2205.05736.

উপরের উদ্ধৃতিগুলি থেকে প্রাপ্ত এসএও / নাসার এডিএস (সর্বশেষে সফলভাবে 2022-09-29 12:24:49 আপডেট হয়েছে)। সমস্ত প্রকাশক উপযুক্ত এবং সম্পূর্ণ উদ্ধৃতি ডেটা সরবরাহ না করায় তালিকাটি অসম্পূর্ণ হতে পারে।

আনতে পারেনি ক্রসরেফ দ্বারা উদ্ধৃত ডেটা শেষ প্রয়াসের সময় 2022-09-29 12:24:47: ক্রসরেফ থেকে 10.22331 / q-2022-09-29-821 এর জন্য উদ্ধৃত ডেটা আনা যায়নি। ডিওআই যদি সম্প্রতি নিবন্ধিত হয় তবে এটি স্বাভাবিক।

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো কোয়ান্টাম জার্নাল