1Kondenseeritud aine füüsika osakond, Weizmanni teadusinstituut, Rehovot 76100, Iisrael
2Pritzkeri molekulaartehnika kool, Chicago Ülikool, Chicago, Illinois 60637, USA
Kas see artikkel on huvitav või soovite arutada? Scite või jätke SciRate'i kommentaar.
Abstraktne
Pideva muutujaga süsteemides kodeeritud bosoonilised kubitid pakuvad kvantarvutamiseks ja kommunikatsiooniks paljulubavat alternatiivi kahetasandilistele kubitidele. Seni on bosoniliste kubiidide vigade peamine allikas olnud footonikadu, kuid viimaste bosoniliste kubitite katsete fotonikadude märkimisväärne vähenemine viitab sellele, et kaaluda tuleks ka defaasimise vigu. Siiski puudub üksikasjalik arusaam kombineeritud footoni kadu ja faaside eemaldamise kanali kohta. Siin näitame, et erinevalt selle koostisosadest on kombineeritud kadude eemaldamise kanal mittelagunev, osutades selle kanali rikkalikumale struktuurile. Pakume kadude vähendamise kanali võimsusele piirid ja kasutame arvulist optimeerimist, et leida optimaalseid ühemoodilisi koode paljude veamäärade jaoks.
Esiletõstetud pilt: arvuliselt optimeeritud bosoonikoodide maastik erinevate footonikadude määrade (horisontaaltelg) ja faaside eemaldamise kiiruste jaoks (vertikaalne telg). Joonised on koodi maksimaalselt segatud olekute Wigner-jaotused.
Populaarne kokkuvõte
► BibTeX-i andmed
► Viited
[1] Peter W. Shor “Skeem dekoherentsi vähendamiseks kvantarvuti mälus” Physical Review A 52, R2493 (1995).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.52.R2493
[2] Mark M. Wilde “Kvantinformatsiooni teooria” Cambridge University Press (2013).
https:///doi.org/10.1017/CBO9781139525343
https://www.cambridge.org/core/books/quantum-information-theory/9DC2CA59F45636D4F0F30D971B677623
[3] Seth Lloyd “Müraka kvantkanali võimsus” Physical Review A 55, 1613 (1997).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.55.1613
[4] Nissim Ofek, Andrei Petrenko, Reinier Heeres, Philip Reinhold, Zaki Leghtas, Brian Vlastakis, Yehan Liu, Luigi Frunzio, SM Girvin, L. Jiang, Mazyar Mirrahimi, MH Devoret ja RJ Schoelkopf, „Kvantbiti eluea pikendamine koos veaparandus ülijuhtivates ahelates” Nature 536, 441–445 (2016).
https:///doi.org/10.1038/nature18949
https:///www.nature.com/articles/nature18949
[5] Victor V. Albert, Kyungjoo Noh, Kasper Duivenvoorden, Dylan J. Young, RT Brierley, Philip Reinhold, Christophe Vuillot, Linshu Li, Chao Shen, SM Girvin, Barbara M. Terhal ja Liang Jiang, „Üksiku jõudlus ja struktuur režiimi bosonic codes” Physical Review A 97, 032346 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.032346
[6] Kyungjoo Nohand Christopher Chamberland "Tõrkekindel bosonilise kvantvea parandus pinna-Gottesmani-Kitajevi-Preskill koodiga" Physical Review A 101, 012316 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.012316
[7] Kyungjoo Noh lõputöö “Kvantarvutus ja side bosoonisüsteemides” (2020).
[8] Daniel Gottesman, Aleksei Kitaev ja John Preskill, "Kubiidi kodeerimine ostsillaatoris" Physical Review A 64, 012310 (2001).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.64.012310
[9] P. Campagne-Ibarcq, A. Eickbusch, S. Touzard, E. Zalys-Geller, NE Frattini, V. V. Sivak, P. Reinhold, S. Puri, S. Shankar, RJ Schoelkopf, L. Frunzio, M. Mirrahimi ja MH Devoret, "Ostsillaatori võrguseisundites kodeeritud kubiti kvantveaparandus" Nature 584, 368–372 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2603-3
[10] A. Romanenko, R. Pilipenko, S. Zorzetti, D. Frolov, M. Awida, S. Belomestnykh, S. Posen ja A. Grassellino, „Kolmemõõtmelised ülijuhtivad resonaatorid T <20mK fotoni elueaga kuni $tau $=2 s'' Physical Review Applied 13, 34032 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.13.034032
[11] Matthew Reagor, Wolfgang Pfaff, Christopher Axline, Reinier W. Heeres, Nissim Ofek, Katrina Sliwa, Eric Holland, Chen Wang, Jacob Blumoff, Kevin Chou, Michael J. Hatridge, Luigi Frunzio, Michel H. Devoret, Liang Jiang ja Robert J. Schoelkopf, “Kvantmälu millisekundilise koherentsusega vooluringis QED” Physical Review B 94, 014506 (2016).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.94.014506
[12] S. Rosenblum, P. Reinhold, M. Mirrahimi, Liang Jiang, L. Frunzio ja RJ Schoelkopf, „Fault-tolerant detection of a Quantum error” Science 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 ja RJ Schoelkopf, „Photon shot noise dephasing in the strong-dispersive limit of circuit QED ” Physical Review B 86, 180504 (2012).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.86.180504
[14] Arne L. Grimsmo, Joshua Combes ja Ben Q. Baragiola, „Kvantarvuti pöörlemissümmeetriliste bosoonikoodidega” Physical Review X 10, 011058 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.10.011058
[15] Yingkai Ouyangand Earl T. Campbell „Trade-offs on Number and Phase Shift Resilience in Bosonic Quantum Codes” IEEE Transactions on Information Theory 67, 6644–6652 (2021).
https:///doi.org/10.1109/TIT.2021.3102873
[16] Felix Leditzky, Debbie Leung ja Graeme Smith, „Defraseerimiskanal ja sidusa teabe superadditsioon” Physical Review Letters 121, 160501 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PHYSREVLETT.121.160501
https:///journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.160501
[17] Robert L. Kosutand Daniel A. Lidar “Kvantvea korrigeerimine kumera optimeerimise kaudu” Quantum Information Processing 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] Kyungjoo Noh, Victor V. Albert ja Liang Jiang, „Gaussi soojuskadude kanalite kvantvõimsuse piirid ja saavutatavad määrad Gottesmani-Kitajevi-Preskill koodidega“ IEEE Transactions on Information Theory 65, 2563–2582 (2019).
https:///doi.org/10.1109/TIT.2018.2873764
[19] Marios H. Michael, Matti Silveri, RT Brierley, Victor V. Albert, Juha Salmilehto, Liang Jiang ja SM Girvin, „Uus klass bosonilise režiimi kvantviga parandavaid koode” Physical Review X 6, 031006 (2016).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.6.031006
[20] Mazyar Mirrahimi, Zaki Leghtas, Victor V. Albert, Steven Touzard, Robert J. Schoelkopf, Liang Jiang ja Michel H. Devoret, "Dünaamiliselt kaitstud kassikubitid: uus universaalse kvantarvutuse paradigma" New Journal of Physics 16, 045014 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/4/045014
[21] Amir Arqand, Laleh Memarzadeh ja Stefano Mancini, „Bosoonilise faasi eemaldamise kanali kvantvõimsus” Physical Review A 102, 42413 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.102.042413
[22] Andreas Winter „Energiaga piiratud teemandinorm koos rakendustega pideva muutuva kanali läbilaskevõime ühtsele järjepidevusele” arXiv:1712.10267 [quant-ph] (2017).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1712.10267
[23] Michael M. Wolf, David Pérez-García ja Geza Giedke, "Bosonic channels Quantum capacities" Physical Review Letters 98, 130501 (2007).
https:///doi.org/10.1103/PHYSREVLETT.98.130501
https:///journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.98.130501
[24] Christian Weedbrook, Stefano Pirandola, Raúl García-Patron, Nicolas J. Cerf, Timothy C. Ralph, Jeffrey H. Shapiro ja Seth Lloyd, „Gaussi kvantteave” Reviews of Modern Physics 84, 621–669 (2012).
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.84.621
[25] Mark M. Wildeand Haoyu Qi „Kvantkanalite energiaga piiratud privaat- ja kvantvõimsused” IEEE Transactions on Information Theory 64, 7802–7827 (2018).
https:///doi.org/10.1109/TIT.2018.2854766
[26] Ludovico Lamiand Mark M. Wilde “Täpne lahendus bosoniliste faaside eemaldamise kanalite kvant- ja privaatvõimsustele” arXiv:2205.05736 [quant-ph] (2022).
https:///doi.org/10.48550/arxiv.2205.05736
https:///arxiv.org/abs/2205.05736v1
[27] Vikesh Siddhuand Robert B. Griffiths „Kvantvõimsuste positiivsus ja mitteadditiivsus üldiste kustutamiskanalite kasutamisel” IEEE Transactions on Information Theory 67, 4533–4545 (2021).
https:///doi.org/10.1109/TIT.2021.3080819
[28] Atharv Joshi, Kyungjoo Noh ja Yvonne Y Gao, "Kvantiteabe töötlemine bosoniliste kubitidega vooluringis QED" Quantum Science and Technology 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 ja Vincenzo Savona, „Kvantvea korrigeerimine Schrödingeri pigistatud olekute abil“ arXiv:2201.02570 [kvant-ph] (2022).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2201.02570
https:///arxiv.org/abs/2201.02570v1
[30] A. Grimm, NE Frattini, S. Puri, SO Mundhada, S. Touzard, M. Mirrahimi, SM Girvin, S. Shankar ja MH Devoret, "Kerr-cat qubit stabiliseerimine ja toimimine" Nature 584, 205–209 (2020).
https:///doi.org/10.1038/s41586-020-2587-z
https:///www.nature.com/articles/s41586-020-2587-z
[31] C. Berdou, A. Murani, U. Reglade, WC Smith, M. Villiers, J. Palomo, M. Rosticher, A. Denis, P. Morfin, M. Delbecq, T. Kontos, N. Pankratova, F. Rautschke , T. Peronnin, L. -A. Sellem, P. Rouchon, A. Sarlette, M. Mirrahimi, P. Campagne-Ibarcq, S. Jezouin, R. Lescanne ja Z. Leghtas, "Saja sekundi bitivahetusaeg kahe footoni dissipatiivses ostsillaatoris" arXiv :2204.09128 [kvant-ph] (2022).
https:///doi.org/10.48550/arxiv.2204.09128
https:///arxiv.org/abs/2204.09128v1
[32] Raphaël Lescanne, Marius Villiers, Théau Peronnin, Alain Sarlette, Matthieu Delbecq, Benjamin Huard, Takis Kontos, Mazyar Mirrahimi ja Zaki Leghtas, "Bittide ümberpööramiste eksponentsiaalne mahasurumine ostsillaatorisse kodeeritud kubitis" 16 - Nature Physics 509, 513 (2020).
https:///doi.org/10.1038/s41567-020-0824-x
[33] Linshu Li, Dylan J. Young, Victor V. Albert, Kyungjoo Noh, Chang Ling Zou ja Liang Jiang, „Phase-enginered bosonic quantum codes” Physical Review A 103, 062427 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.062427
[34] Igor Devetakand Andreas Winter “Salajase võtme destilleerimine ja takerdumine kvantseisunditest” Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 461, 207–235 (2003).
https:///doi.org/10.1098/rspa.2004.1372
[35] Johannes Bauschand Felix Leditzky “Kvantkoodid närvivõrkudest” New Journal of Physics 22, 023005 (2018).
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ab6cdd
Viidatud
[1] Ludovico Lami ja Mark M. Wilde, "Täpne lahendus bosoniliste faaside vähendamise kanalite kvant- ja privaatvõimsustele", arXiv: 2205.05736.
Ülaltoodud tsitaadid on pärit SAO/NASA KUULUTUSED (viimati edukalt värskendatud 2022-09-29 12:24:49). Loend võib olla puudulik, kuna mitte kõik väljaandjad ei esita sobivaid ja täielikke viiteandmeid.
Ei saanud tuua Ristviide viidatud andmete alusel viimase katse ajal 2022-09-29 12:24:47: 10.22331/q-2022-09-29-821 viidatud andmeid ei saanud Crossrefist tuua. See on normaalne, kui DOI registreeriti hiljuti.
See raamat on avaldatud Quantum all Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) litsents. Autoriõigus jääb algsetele autoriõiguste valdajatele, näiteks autoritele või nende institutsioonidele.
