बोसोनिक लॉस-डिफेसिंग चैनल प्लेटोब्लॉकचेन डेटा इंटेलिजेंस के लिए क्वांटम क्षमता और कोड। लंबवत खोज. ऐ.

बोसोनिक हानि-अवक्षेपण चैनल के लिए क्वांटम क्षमता और कोड

पीटर लेविएंटा1, कियान शु2, लियांग जियांग2, और सर्ज रोसेनब्लम1

1कंडेंस्ड मैटर फिजिक्स विभाग, वीज़मैन इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस, रेहोवोट 76100, इज़राइल
2प्रित्ज़कर स्कूल ऑफ मॉलिक्यूलर इंजीनियरिंग, शिकागो विश्वविद्यालय, शिकागो, इलिनोइस 60637, यूएसए

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सार

निरंतर-परिवर्तनीय प्रणालियों में एन्कोड किए गए बोसोनिक क्वैब क्वांटम गणना और संचार के लिए दो-स्तरीय क्वैब के लिए एक आशाजनक विकल्प प्रदान करते हैं। अब तक, बोसोनिक क्वैबिट्स में त्रुटियों का प्रमुख स्रोत फोटॉन लॉस रहा है, लेकिन हाल के बोसोनिक क्वैबिट प्रयोगों में फोटॉन लॉस की महत्वपूर्ण कमी से पता चलता है कि डिफासिंग त्रुटियों पर भी विचार किया जाना चाहिए। हालांकि, संयुक्त फोटॉन हानि और डिफासिंग चैनल की विस्तृत समझ की कमी है। यहां, हम दिखाते हैं कि, इसके घटक भागों के विपरीत, संयुक्त हानि-अवशोषण चैनल गैर-अवक्रमणीय है, जो इस चैनल की एक समृद्ध संरचना की ओर इशारा करता है। हम हानि-निर्धारण चैनल की क्षमता के लिए सीमा प्रदान करते हैं और त्रुटि दरों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए इष्टतम एकल-मोड कोड खोजने के लिए संख्यात्मक अनुकूलन का उपयोग करते हैं।

इस पत्र में, हम बोसोनिक (फोटोनिक) qubits के गुणों पर प्रकाश डालते हैं जो फोटॉन हानि त्रुटियों और dephasing त्रुटियों से गुजर रहे हैं। यह परिदृश्य वर्तमान क्वांटम सिस्टम में विशेष रूप से प्रासंगिक है, जहां नुकसान और डिफैसिंग अक्सर एक साथ होते हैं और सक्रिय त्रुटि सुधार की आवश्यकता होती है। हम दिखाते हैं कि संयुक्त त्रुटि चैनल की संरचना इसके घटक भागों की तुलना में बहुत अधिक जटिल है। फिर भी, हम इस बात पर सीमा प्रदान कर सकते हैं कि हानि और डिफासिंग त्रुटियों की उपस्थिति में जानकारी को कितनी अच्छी तरह संग्रहीत किया जा सकता है। फिर हम इष्टतम त्रुटि सुधार कोड खोजने के लिए संख्यात्मक अनुकूलन विधियों का उपयोग करते हैं। एक महत्वपूर्ण खोज यह है कि एन्कोडेड बोसोनिक क्वैबिट्स में बड़ी रेंज के नुकसान और डिफासिंग एरर रेट के लिए एक इष्टतम माध्य फोटॉन संख्या होती है। यह प्योर-लॉस या प्योर-डिफासिंग त्रुटियों के बिल्कुल विपरीत है, जिसमें अधिक फोटॉन हमेशा बेहतर कोड प्रदर्शन की ओर ले जाते हैं।

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► संदर्भ

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द्वारा उद्धृत

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