Measurement-based Generation And Preservation Of Cat And Grid States Within A Continuous-variable Cluster State

Újra kiadta Platón

Követő: 0

Miller Eaton^1,2, Carlos González-Arciniegas¹, Rafael N. Alexander³, Nicolas C. Menicucci³, és Olivier Pfister¹

¹Physics Department, University of Virginia, Charlottesville, VA 22904, USA
²QC82, College Park, MD 20740, USA
³Center for Quantum Computation and Communication Technology, School of Science, RMIT University, Melbourne, VIC 3000, Ausztrália

Érdekesnek találja ezt a cikket, vagy szeretne megvitatni? Scite vagy hagyjon megjegyzést a SciRate-en.

Absztrakt

Bemutatunk egy algoritmust a kvantumhiba-javítás és az univerzális folytonos változó (CV) kvantumszámítás szempontjából kritikus kvantumállapotok, például Schrödinger macskaállapotok és Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) rácsállapotok megbízható generálására a Gauss-féle CV-klaszter állapotok közül. Algoritmusunk a Photon-counting-assisted Node-Teleportation Method (PhANTM) módszerén alapul, amely szabványos Gauss-féle információfeldolgozást alkalmaz a klaszter állapotában, és csak helyi fotonszám-feloldó méréseket tesz hozzá. Megmutatjuk, hogy a PhANTM képes polinomiális kapukat alkalmazni és macskaállapotokat beágyazni a klaszterbe. Ez a módszer stabilizálja a macska állapotokat a Gauss-zaj ellen, és állandósítja a nem Gauss-féleséget a klaszteren belül. Megmutatjuk, hogy a macskaállapotok tenyésztésére szolgáló meglévő protokollok beágyazhatók a PhANTM segítségével a klaszterállapot-feldolgozásba.

Kiemelt kép: A fürt állapota mentén végzett PhANTM mérések fürtállapot-csomópontokat fogyasztanak a Schrӧdinger macskaállapotok beágyazásához. Ezek a macskaállapotok azután felhasználhatók erőforrások generálására univerzális kvantumszámításhoz, ha további méréseket végeznek a klaszter állapotú csomópontjain.

Népszerű összefoglaló

A klaszterállapotokkal végzett kvantumszámítás az áramköri modellben a qubitekkel végzett számításokhoz hasonlóan halad, de a klaszterállapot-modell minden előfeltételt előállít a kezdeti erőforrásban. Bár a fürtállapotokkal történő számítás további többletterhelést igényel a szükséges qubitek számában, a legújabb kísérletek bebizonyították, hogy folyamatosan változó optikai mezők segítségével több ezer vagy millió üzemmóddal masszívan méretezhető klaszterállapotokat lehet létrehozni. Az eddig generált folytonos változójú klaszterállapotok összenyomott fénymódokból állnak, amelyek mindegyike Gauss-féle, de az univerzális kvantumszámításhoz nem Gauss-féle erőforrások hozzáadására lesz szükség. Ez a nem Gauss-féleség beépíthető bozonikus kódolásokkal, például GKP qubitekkel, vagy kaputeleportáció használatával nem Gauss-féle járulékos állapotokkal. A jelenlegi javaslatok a szükséges nem Gauss-műveletek megvalósítására a segédállapotok offline előkészítésére támaszkodnak, ami általában valószínûsíthetõ, majd késõbb ezeket az erõforrásokat a klaszter állapotához kapcsolja. Ez bizonyos értelemben meghiúsítja a klaszterállapot-modell célját, ahol az összes szükséges kvantumerőforrást előre generálják, de emellett a nem Gauss-féle kiegészítő erőforrások valószínűségi jellege problémát jelent a skálázhatóság szempontjából.
Ebben a munkában egy módszert dolgozunk ki a szükséges nem Gauss-féleség bevezetésére járulékos erőforrások nélkül, pusztán megfelelő mérések elvégzésével a klaszter állapotán. Ezek a mérések fotonkivonási műveletek formájában valósulnak meg, majd a normál homodin-detektálás követi a kvantuminformáció teleportálását. Míg a nem Gauss-állapotok létrehozásának más módszerei, mint például a köbös fázisállapot, több tíz foton felbontását igényelhetik, nekünk csak alacsony fotonszámú felbontásra van szükségünk, amely többféle technológiával is elérhető. Bár a fotonkivonás valószínűségi, a homodin detektálásból történő teleportálás utáni ismételt alkalmazás azt jelenti, hogy szinte biztosak leszünk a sikerben, és csak néhány többletmódot kell felhasználni a méréshez. Sikeres fotonkivonás esetén a klaszterbe belegabalyodó helyi állapot nem Gauss-szerűvé válik, és Schrӧdinger cicaállapottá alakul. A fotonkivonás ismételt alkalmazása a teleportáció előtt olyan szintre növeli a macska állapot amplitúdóját, amely a klaszter állapotában jelenlévő szorítástól függ. Meglepő módon a folyamat meg tudja őrizni a macska állapot amplitúdóját még Gauss-zaj jelenlétében is a véges összenyomás miatt.
Ez a folyamat, amelyet fotonszámláló-asszisztált csomópont-teleportációs módszernek (PhANTM) nevezünk, párhuzamosan haladhat számos különálló egydimenziós láncon egy klaszter állapotában. Minden láncban egy kivételével minden klaszter állapotú csomópontot felhasznál a mérés, de az utolsó nem mért csomópontot macskaállapotba alakítja át. Ennek a csomópontnak a lokális kvantuminformációi így nem Gauss-erőforrásként használhatók, de ami fontos, összefonódva maradt a fürtállapot-erőforrás többi részével. Ezután folytatjuk annak bemutatását, hogy a macskaállapotok tenyésztésének módszerei a GKP állapotok előállítására kompatibilisek a klaszter állapot formalizmusával, ami azt jelenti, hogy módszerünk egyaránt képes macskaállapotokat generálni, amelyeket aztán univerzális számítási erőforrásokká lehet tenyészteni, mindezt úgy, hogy kísérletileg hozzáférhető méréseket végeznek folyamatos folyamatos mérésekkel. -változó klaszter állapot. A fázisbecslési protokollokhoz való kapcsolódást is ösztönözzük, és példákkal jelezzük, hogy módszerünk sikeres lehet kísérleti tökéletlenségek és dekoherencia jelenlétében.

► BibTeX adatok

@article{Eaton2022measurementbased, doi = {10.22331/q-2022-07-20-769}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2022-07-20-769}, title = {Macska- és rácsállapotok mérésen alapuló létrehozása és megőrzése egy folytonos változós klaszterállapotban}, szerző = {Eaton, Miller és Gonz{'{a}}lez-Arciniegas, Carlos és Alexander, Rafael N. és Menicucci, Nicolas C. és Pfister, Olivier}, folyóirat = {{Kvantum}}, issn = {2521-327X}, kiadó = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, hangerő = {6}, oldalak = {769}, hónap = júl, év = {2022} }

► Referenciák

[1] Michael A. Nielsen és Isaac L. Chuang. Kvantumszámítás és kvantuminformáció. Cambridge University Press, Cambridge, Egyesült Királyság, 2000. https:///doi.org/10.1119/1.1463744.
https:///doi.org/10.1119/1.1463744

[2] Robert Raussendorf és Hans J. Briegel. Egyirányú kvantumszámítógép. Phys. Rev. Lett., 86: 5188–5191, 2001. május. 10.1103/PhysRevLett.86.5188. URL https:///doi.org/doi/10.1103/PhysRevLett.86.5188.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.5188

[3] NC Menicucci, P. van Loock, M. Gu, C. Weedbrook, TC Ralph és MA Nielsen. Univerzális kvantumszámítás folytonos változójú klaszterállapotokkal. Phys. Rev. Lett., 97: 110501, 2006. http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.110501.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.110501

[4] Moran Chen, Nicolas C. Menicucci és Olivier Pfister. Kvantumoptikai frekvenciafésű 60 módusának többrészes összefonódásának kísérleti megvalósítása. Phys. Rev. Lett., 112: 120505, 2014. március. 10.1103/PhysRevLett.112.120505. URL http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.120505.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.120505

[5] Shota Yokoyama, Ryuji Ukai, Seiji C. Armstrong, Chanond Sornphiphatphong, Toshiyuki Kaji, Shigenari Suzuki, Jun-ichi Yoshikawa, Hidehiro Yonezawa, Nicolas C. Menicucci és Akira Furusawa. Ultra-nagy léptékű folytonosan változó fürtállapotok multiplexelve az időtartományban. Nat. Photon., 7: 982, 2013. https:///doi.org/10.1038/nphoton.2013.287.
https:///doi.org/10.1038/nphoton.2013.287

[6] Mikkel V Larsen, Xueshi Guo, Casper R Breum, Jonas S Neergaard-Nielsen és Ulrik L Andersen. Kétdimenziós klaszterállapot determinisztikus generálása. Science, 366 (6463): 369–372, 2019. 10.1126/science.aay4354. URL https:///science.sciencemag.org/content/366/6463/369.
https:///doi.org/10.1126/science.aay4354
https:///science.sciencemag.org/content/366/6463/369

[7] Warit Asavanant, Yu Shiozawa, Shota Yokoyama, Baramee Charoensombutamon, Hiroki Emura, Rafael N Alexander, Shuntaro Takeda, Jun-ichi Yoshikawa, Nicolas C Menicucci, Hidehiro Yonezawa és mások. Időtartomány-multiplexelt kétdimenziós klaszterállapot generálása. Science, 366 (6463): 373–376, 2019. 10.1126/science.aay2645. URL https:///science.sciencemag.org/content/366/6463/373.
https:///doi.org/10.1126/science.aay2645
https:///science.sciencemag.org/content/366/6463/373

[8] Daniel Gottesman, Alekszej Kitaev és John Preskill. Egy qubit kódolása oszcillátorban. Phys. Rev. A, 64: 012310, 2001. június. 10.1103/PhysRevA.64.012310. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.64.012310.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.64.012310

[9] Nicolas C. Menicucci. Hibatűrő mérés alapú kvantumszámítás folytonos változó klaszterállapotokkal. Phys. Rev. Lett., 112: 120504, 2014. március. 10.1103/PhysRevLett.112.120504. URL http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.120504.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.120504

[10] Henning Vahlbruch, Moritz Mehmet, Karsten Danzmann és Roman Schnabel. 15 dB-es nyomott fényállapotok észlelése és alkalmazása a fotoelektromos kvantumhatékonyság abszolút kalibrálására. Phys. Rev. Lett., 117: 110801, 2016. szept. 10.1103/PhysRevLett.117.110801. URL http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.110801.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.110801

[11] Kosuke Fukui, Akihisa Tomita, Atsushi Okamoto és Keisuke Fujii. Magas küszöbű hibatűrő kvantumszámítás analóg kvantumhiba-korrekcióval. Phys. Rev. X, 8: 021054, 2018. május. 10.1103/PhysRevX.8.021054. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.021054.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.021054

[12] Mile Gu, Christian Weedbrook, Nicolas C. Menicucci, Timothy C. Ralph és Peter van Loock. Kvantumszámítás folytonos változós klaszterekkel. Phys. Rev. A, 79: 062318, 2009. június. 10.1103/PhysRevA.79.062318. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.79.062318.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.79.062318

[13] Seth Lloyd és Samuel L. Braunstein. Kvantumszámítás folytonos változókon. Phys. Rev. Lett., 82: 1784–1787, 1999. febr. 10.1103/PhysRevLett.82.1784. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.1784.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.1784

[14] Stephen D. Bartlett, Barry C. Sanders, Samuel L. Braunstein és Kae Nemoto. Folyamatos változó kvantuminformációs folyamatok hatékony klasszikus szimulációja. Phys. Rev. Lett., 88: 097904, 2002. február. 10.1103/PhysRevLett.88.097904. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.097904.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.097904

[15] A. Mari és J. Eisert. A pozitív wigner-függvények a kvantumszámítás klasszikus szimulációját teszik hatékonysá. Phys. Rev. Lett., 109: 230503, 2012. december. 10.1103/PhysRevLett.109.230503. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.230503.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.230503

[16] Daniel Gottesman. A kvantumszámítógépek Heisenberg-reprezentációja. arXiv preprint quant-ph/9807006, 1998. 10.48550/arXiv.quant-ph/9807006. URL https:///arxiv.org/abs/quant-ph/9807006.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/9807006
arXiv:quant-ph/9807006

[17] Julien Niset, Jaromír Fiurášek és Nicolas J. Cerf. No-go tétel Gauss kvantumhiba-javításhoz. Phys. Rev. Lett., 102: 120501, 2009. március. 10.1103/PhysRevLett.102.120501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.120501.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.120501

[18] Kyungjoo Noh, SM Girvin és Liang Jiang. Egy oszcillátor kódolása sok oszcillátorba. Phys. Rev. Lett., 125: 080503, 2020. augusztus. 10.1103/PhysRevLett.125.080503. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.080503.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.080503

[19] Ben Q. Baragiola, Giacomo Pantaleoni, Rafael N. Alexander, Angela Karanjai és Nicolas C. Menicucci. Teljesen Gauss-féle egyetemesség és hibatűrés a gottesman-kitaev-preskill kóddal. Phys. Rev. Lett., 123: 200502, 2019. nov. 10.1103/PhysRevLett.123.200502. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.200502.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.200502

[20] C. Flühmann, TL Nguyen, M. Marinelli, V. Negnevitsky, K. Mehta és JP Home. Egy qubit kódolása egy csapdás ionos mechanikus oszcillátorban. Nature, 566 (7745): 513–517, 2019. 10.1038/s41586-019-0960-6. URL https:///doi.org/10.1038/s41586-019-0960-6.
https://doi.org/10.1038/s41586-019-0960-6

[21] 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 és MH Devoret. Egy oszcillátor rácsállapotaiban kódolt qubit kvantumhiba-javítása. Nature, 584 (7821): 368–372, 2020. 10.1038/s41586-020-2603-3. URL https:///doi.org/10.1038/s41586-020-2603-3.
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2603-3

[22] Brennan de Neeve, Thanh-Long Nguyen, Tanja Behrle és Jonathan P Home. Logikai rács állapot qubit hibajavítása disszipatív pumpálással. Nature Physics, 18 (3): 296–300, 2022. https:///doi.org/10.1038/s41567-021-01487-7.
https://doi.org/10.1038/s41567-021-01487-7

[23] M. Dakna, L. Knöll és D.-G. Welsch. Kvantumállapot-technika feltételes mérést használva nyalábosztón. Eur. Phys. J. D, 3 (3): 295–308, 1998. szeptember. ISSN 1434-6060, 1434-6079. 10.1007/s100530050177. URL http:///www.springerlink.com/openurl.asp?genre=article&id=doi:10.1007/s100530050177.
https:///doi.org/10.1007/s100530050177

[24] Alexei Ourjoumtsev, Rosa Tualle-Brouri, Julien Laurat és Philippe Grangier. Optikai schrödinger cicák generálása kvantuminformáció-feldolgozáshoz. Science, 312 (5770): 83–86, 2006. 10.1126/tudomány.1122858. URL https:///www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1122858.
https:///doi.org/10.1126/science.1122858

[25] HM Vasconcelos, L. Sanz és S. Glancy. Állapotok teljesen optikai generálása a „Qubit kódolása oszcillátorban” számára. Dönt. Lett., 35 (19): 3261–3263, 2010. október. 10.1364/OL.35.003261. URL http:///ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-35-19-3261.
https:///doi.org/10.1364/OL.35.003261
http:///ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-35-19-3261

[26] Miller Eaton, Rajveer Nehra és Olivier Pfister. Nem Gauss és Gottesman-Kitaev-Preskill állapot előkészítése fotonkatalízissel. New Journal of Physics, 21: 113034, 2019. 10.1088/1367-2630/ab5330. URL http:///iopscience.iop.org/10.1088/1367-2630/ab5330.
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ab5330

[27] GS Thekkadath, BA Bell, IA Walmsley és AI Lvovsky. Schrödinger macskaállapotok tervezése fotonikus páros paritás detektorral. Quantum, 4: 239, 2020. https:///doi.org/10.22331/q-2020-03-02-239.
https://doi.org/10.22331/q-2020-03-02-239

[28] Kan Takase, Jun-ichi Yoshikawa, Warit Asavanant, Mamoru Endo és Akira Furusawa. Optikai Schrödinger macskaállapotok generálása általánosított fotonkivonással. Phys. Rev. A, 103: 013710, 2021. január. 10.1103/PhysRevA.103.013710. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.013710.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.013710

[29] Ilan Tzitrin, J. Eli Bourassa, Nicolas C. Menicucci és Krishna Kumar Sabapathy. Haladás a gyakorlati qubit számítás felé közelítő gottesman-kitaev-preskill kódok használatával. Phys. Rev. A, 101: 032315, 2020. március. 10.1103/PhysRevA.101.032315. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.032315.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.032315

[30] Keith R. Motes, Ben Q. Baragiola, Alexei Gilchrist és Nicolas C. Menicucci. A qubitek kódolása oszcillátorokba atomi együttesekkel és kinyomott fénnyel. Phys. Rev. A, 95: 053819, 2017. május. 10.1103/PhysRevA.95.053819. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.053819.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.053819

[31] Yunong Shi, Christopher Chamberland és Andrew Cross. Közelítő gkp állapotok hibatűrő előkészítése. New Journal of Physics, 21 (9): 093007, 2019. https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ab3a62.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab3a62

[32] Daiqin Su, Casey R. Myers és Krishna Kumar Sabapathy. Gauss állapotok átalakítása nem Gauss állapotokká fotonszám-feloldó detektorok segítségével. Phys. Rev. A, 100: 052301, 2019. nov. 10.1103/PhysRevA.100.052301. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.052301.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.052301

[33] Alexei Ourjoumtsev, Hyunseok Jeong, Rosa Tualle-Brouri és Philippe Grangier. Optikai „Schrödinger macskák” generálása fotonszám állapotokból. Nature (London), 448: 784, 2007. doi: 10.1038/nature06054.

[34] Hiroki Takahashi, Kentaro Wakui, Shigenari Suzuki, Masahiro Takeoka, Kazuhiro Hayasaka, Akira Furusawa és Masahide Sasaki. Nagy amplitúdójú koherens állapotú szuperpozíció generálása segédfény-kivonás segítségével. Phys. Rev. Lett., 101 (23): 233605, 2008. december. 10.1103/PhysRevLett.101.233605. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.233605.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.233605

[35] Thomas Gerrits, Scott Glancy, Tracy S. Clement, Brice Calkins, Adriana E. Lita, Aaron J. Miller, Alan L. Migdall, Sae Woo Nam, Richard P. Mirin és Emanuel Knill. Optikai koherens állapotú szuperpozíciók generálása a vákuumból történő számfeloldott fotonvonással. Phys. Rev. A, 82: 031802, 2010. szept. 10.1103/PhysRevA.82.031802. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.82.031802.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.82.031802

[36] Jean Etesse, Martin Bouillard, Bhaskar Kanseri és Rosa Tualle-Brouri. Kinyomott macskaállapotok kísérleti generálása egy iteratív növekedést lehetővé tevő művelettel. Phys. Rev. Lett., 114: 193602, 2015. május. 10.1103/PhysRevLett.114.193602. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.193602.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.193602

[37] K. Huang, H. Le Jeannic, J. Ruaudel, VB Verma, MD Shaw, F. Marsili, SW Nam, E Wu, H. Zeng, Y.-C. Jeong, R. Filip, O. Morin és J. Laurat. Nagy amplitúdójú préselt koherens állapotú szuperpozíciók optikai szintézise minimális erőforrásokkal. Phys. Rev. Lett., 115: 023602, 2015. július. 10.1103/PhysRevLett.115.023602. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.023602.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.023602

[38] Alexander E Ulanov, Ilya A Fedorov, Demid Sychev, Philippe Grangier és AI Lvovsky. Veszteségtűrő állapotfejlesztés a kvantum-bővített metrológiához a fordított hong-ou-mandel effektus révén. Nature Communications, 7 (1): 1–6, 2016. https:///doi.org/10.1038/ncomms11925.
https:///doi.org/10.1038/ncomms11925

[39] Demid V. Sychev, Alexander E. Ulanov, Anastasia A. Pushkina, Matthew W. Richards, Ilya A. Fedorov és Alexander I. Lvovsky. Az optikai Schrödinger macskaállapotok megnagyobbodása. Nat. Photon., 11 (6): 379–382, 2017. június. ISSN 1749-4893. 10.1038/nfoton.2017.57. URL https:///www.nature.com/articles/nphoton.2017.57.
https:///doi.org/10.1038/nphoton.2017.57
https:///www.nature.com/articles/nphoton.2017.57

[40] E Knill, R Laflamme és GJ Milburn. Egy séma hatékony kvantumszámításhoz lineáris optikával. Nature (London), 409: 46–52, 2001. január. 10.1038/35051009.
https:///doi.org/10.1038/35051009

[41] J. Eli Bourassa, Rafael N. Alexander, Michael Vasmer, Ashlesha Patil, Ilan Tzitrin, Takaya Matsuura, Daiqin Su, Ben Q. Baragiola, Saikat Guha, Guillaume Dauphinais, Krishna K. Sabapathy, Nicolas C. Menicucci és Ish Dhand. Terv egy méretezhető fotonikus hibatűrő kvantumszámítógéphez. Quantum, 5: 392, 2021. február. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2021-02-04-392. URL https:///doi.org/10.22331/q-2021-02-04-392.
https://doi.org/10.22331/q-2021-02-04-392

[42] S Takeda és A Furusawa. A nagy léptékű hibatűrő univerzális fotonikus kvantumszámítás felé. APL Photonics, 4 (6): 060902, 2019. https:///doi.org/10.1063/1.5100160.
https:///doi.org/10.1063/1.5100160

[43] Mikkel V. Larsen, Christopher Chamberland, Kyungjoo Noh, Jonas S. Neergaard-Nielsen és Ulrik L. Andersen. Hibatűrő folytonos változó mérés alapú kvantumszámítási architektúra. PRX Quantum, 2: 030325, 2021. aug. 10.1103/PRXQuantum.2.030325. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.030325.
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.030325

[44] AP Lund, H. Jeong, TC Ralph és MS Kim. Koherens állapotok szuperpozícióinak feltételes előállítása nem hatékony fotondetektálással. Phys. Rev. A, 70 (2), 2004. augusztus. ISSN 1050-2947, 1094-1622. 10.1103/PhysRevA.70.020101. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.70.020101.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.70.020101

[45] Changhun Oh és Hyunseok Jeong. Koherens állapotok szuperpozícióinak hatékony erősítése különböző paritású bemeneti állapotok segítségével. Journal of the Optical Society of America B, 35 (11): 2933, 2018. november. ISSN 0740-3224, 1520-8540. 10.1364/JOSAB.35.002933. URL https:///www.osapublishing.org/abstract.cfm?URI=josab-35-11-2933.
https:///doi.org/10.1364/JOSAB.35.002933
https:///www.osapublishing.org/abstract.cfm?URI=josab-35-11-2933

[46] Jean Etesse, Rémi Blandino, Bhaskar Kanseri és Rosa Tualle-Brouri. Javaslat a harang-egyenlőtlenségek kiskapumentes megsértésére egyetlen foton és homodin mérési sorozattal. New Journal of Physics, 16 (5): 053001, 2014. https:///doi.org/10.1088/1367-2630/16/5/053001.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/5/053001

[47] Daniel J. Weigand és Barbara M. Terhal. Rácsállapotok generálása schrödinger-cat állapotokból utólagos kijelölés nélkül. Phys. Rev. A, 97: 022341, 2018. február. 10.1103/PhysRevA.97.022341. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.022341.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.022341

[48] Christos N. Gagatsos és Saikat Guha. Lehetetlenség tetszőleges nem Gauss-állapotok létrehozása nulla-átlagos Gauss-állapotok és részleges fotonszám-feloldó detektálás segítségével. Phys. Rev. Research, 3: 043182, 2021. december. 10.1103/PhysRevResearch.3.043182. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.043182.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.043182

[49] Ulysse Chabaud, Giulia Ferrini, Frédéric Grosshans és Damian Markham. Nem Gauss-féle bemeneti állapotú Gauss-kvantumáramkörök klasszikus szimulációja. Phys. Rev. Research, 3: 033018, 2021. július. 10.1103/PhysRevResearch.3.033018. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.033018.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.033018

[50] Mattia Walschaers, Supratik Sarkar, Valentina Parigi és Nicolas Treps. Nem Gauss folytonos változós gráf állapotok szabása. Phys. Rev. Lett., 121: 220501, 2018. nov. 10.1103/PhysRevLett.121.220501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.220501.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.220501

[51] Mattia Walschaers, Valentina Parigi és Nicolas Treps. Gyakorlati keret a feltételes nem Gauss-kvantumállapot-előkészítéshez. PRX Quantum, 1: 020305, 2020. október. 10.1103/PRXQuantum.1.020305. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.1.020305.
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.1.020305

[52] Kevin Marshall, Raphael Pooser, George Siopsis és Christian Weedbrook. Ismétlés a sikerig köbös fáziskapu univerzális folytonos változójú kvantumszámításhoz. Phys. Rev. A, 91: 032321, 2015. március. 10.1103/PhysRevA.91.032321. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.91.032321.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.91.032321

[53] Francesco Arzani, Nicolas Treps és Giulia Ferrini. Nem Gauss-egységek polinomiális közelítése egyszerre egy foton megszámlálásával. Phys. Rev. A, 95: 052352, 2017. május. 10.1103/PhysRevA.95.052352. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.052352.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.052352

[54] JR Johansson, PD Nation és Franco Nori. QuTiP: Nyílt forráskódú Python-keretrendszer a nyílt kvantumrendszerek dinamikájához. Összeg. Phys. Comm., 183 (8): 1760–1772, 2012. augusztus. ISSN 0010-4655. 10.1016/j.cpc.2012.02.021. URL http:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010465512000835.
https:///doi.org/10.1016/j.cpc.2012.02.021
http:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010465512000835

[55] JR Johansson, PD Nation és Franco Nori. 2. lépés: Python keretrendszer a nyílt kvantumrendszerek dinamikájához. Computer Physics Communications, 184: 1234–1240, 2013. https:///doi.org/10.1016/j.cpc.2012.11.019.
https:///doi.org/10.1016/j.cpc.2012.11.019

[56] Nathan Killoran, Josh Izaac, Nicolás Quesada, Ville Bergholm, Matthew Amy és Christian Weedbrook. Strawberryfields: Szoftverplatform fotonikus kvantumszámításhoz. Quantum, 3: 129, 2019. https:///doi.org/10.22331/q-2019-03-11-129.
https://doi.org/10.22331/q-2019-03-11-129

[57] Thomas R Bromley, Juan Miguel Arrazola, Soran Jahangiri, Josh Izaac, Nicolás Quesada, Alain Delgado Gran, Maria Schuld, Jeremy Swinarton, Zeid Zabaneh és Nathan Killoran. A rövid távú fotonikus kvantumszámítógépek alkalmazásai: szoftverek és algoritmusok. Quantum Science and Technology, 5 (3): 034010, 2020. https:///doi.org/10.1088/2058-9565/ab8504.
https:///doi.org/10.1088/2058-9565/ab8504

[58] Blayney W. Walshe, Ben Q. Baragiola, Rafael N. Alexander és Nicolas C. Menicucci. Folyamatos változó kaputeleportáció és bozonikus kód hibajavítás. Phys. Rev. A, 102: 062411, 2020. december. 10.1103/PhysRevA.102.062411. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.102.062411.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.102.062411

[59] Shigenari Suzuki, Masahiro Takeoka, Masahide Sasaki, Ulrik L. Andersen és Fumihiko Kannari. Gyakorlati tisztítási séma dekoherált koherens állapotú szuperpozíciókhoz részleges homodin detektálással. Phys. Rev. A, 73: 042304, 2006. ápr. 10.1103/PhysRevA.73.042304. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.73.042304.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.73.042304

[60] Amine Laghaout, Jonas S. Neergaard-Nielsen, Ioannes Rigas, Christian Kragh, Anders Tipsmark és Ulrik L. Andersen. Reális schrödinger-macska-állapot-szerű állapotok felerősítése homodin beharangozással. Phys. Rev. A, 87: 043826, 2013. ápr. 10.1103/PhysRevA.87.043826. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.87.043826.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.87.043826

[61] Robert Raussendorf, Daniel E. Browne és Hans J. Briegel. Mérés alapú kvantumszámítás klaszterállapotokon. Phys. Rev. A, 68: 022312, 2003. augusztus. 10.1103/PhysRevA.68.022312. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.022312.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.022312

[62] Rafael N. Alexander, Seiji C. Armstrong, Ryuji Ukai és Nicolas C. Menicucci. Egymódusú Gauss-műveletek zajelemzése folytonos változó fürtállapotok használatával. Phys. Rev. A, 90: 062324, 2014. december. 10.1103/PhysRevA.90.062324. URL http:///doi.org/10.1103/PhysRevA.90.062324.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.90.062324

[63] Ryuji Ukai, Jun-ichi Yoshikawa, Noriaki Iwata, Peter van Loock és Akira Furusawa. Univerzális lineáris bogoliubov transzformációk egyirányú kvantumszámítással. Phys. Rev. A, 81: 032315, 2010. március. 10.1103/PhysRevA.81.032315. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.81.032315.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.81.032315

[64] Blayney W. Walshe, Lucas J. Mensen, Ben Q. Baragiola és Nicolas C. Menicucci. Robusztus hibatűrés a folytonosan változó fürt állapotokhoz, túlzott összenyomódásgátlóval. Phys. Rev. A, 100: 010301, 2019. július. 10.1103/PhysRevA.100.010301. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.010301.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.010301

[65] E. Knill. Skálázható kvantumszámítás nagy észlelt hibaarányok jelenlétében. Phys. Rev. A, 71: 042322, 2005. ápr. 10.1103/PhysRevA.71.042322. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.71.042322.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.71.042322

[66] Krysta M. Svore, Matthew B. Hastings és Michael Freedman. Gyorsabb fázisbecslés. Quantum Info. Comput., 14 (3–4): 306–328, 2014. márc. ISSN 1533-7146. URL https:///dl.acm.org/doi/abs/10.5555/2600508.2600515.
https:///dl.acm.org/doi/abs/10.5555/2600508.2600515

[67] BM Terhal és D. Weigand. Egy qubit kódolása üreges üzemmódba a qed áramkörben fázisbecsléssel. Phys. Rev. A, 93: 012315, 2016. január. 10.1103/PhysRevA.93.012315. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.93.012315.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.93.012315

[68] Warit Asavanant, Baramee Charoensombutamon, Shota Yokoyama, Takeru Ebihara, Tomohiro Nakamura, Rafael N Alexander, Mamoru Endo, Jun-ichi Yoshikawa, Nicolas C Menicucci, Hidehiro Yonezawa és mások. Száz lépéses mérésen alapuló kvantumszámítás, multiplexelve az időtartományban 25 MHz-es órajellel. arXiv preprint arXiv:2006.11537, 2020. 10.1103/PhysRevApplied.16.034005.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.16.034005
arXiv: 2006.11537

[69] Pei Wang, Moran Chen, Nicolas C. Menicucci és Olivier Pfister. Kvantum optikai frekvencia fésűk szövése folytonos változó hiperkubikus klaszter állapotokba. Phys. Rev. A, 90: 032325, 2014. szept. 10.1103/PhysRevA.90.032325. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.90.032325.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.90.032325

[70] Rafael N. Alexander, Shota Yokoyama, Akira Furusawa és Nicolas C. Menicucci. Univerzális kvantumszámítás temporális módú kétrétegű négyzetrácsokkal. Phys. Rev. A, 97: 032302, 2018. március. 10.1103/PhysRevA.97.032302. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.032302.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.032302

[71] Mikkel V Larsen, Xueshi Guo, Casper R Breum, Jonas S Neergaard-Nielsen és Ulrik L Andersen. Determinisztikus többmódusú kapuk méretezhető fotonikus kvantumszámítási platformon. Természetfizika, 1–6. oldal, 2021b. https:///doi.org/10.1038/s41567-021-01296-y.
https:///doi.org/10.1038/s41567-021-01296-y

[72] Carlton M. Caves. Kvantummechanikai zaj interferométerben. Phys. Rev. D, 23: 1693–1708, 1981. ápr. 10.1103/PhysRevD.23.1693. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.23.1693.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.23.1693

[73] Timo Hillmann, Fernando Quijandría, Arne L. Grimsmo és Giulia Ferrini. Teleportáció alapú hibajavító áramkörök teljesítménye bozonikus kódokhoz zajos mérésekkel. PRX Quantum, 3: 020334, 2022. május. 10.1103/PRXQuantum.3.020334. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.020334.
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.020334

[74] Francesco Albarelli, Marco G. Genoni, Matteo GA Paris és Alessandro Ferraro. A kvantum-nem-gaussianitás és a wigner-negativitás erőforráselmélete. Phys. Rev. A, 98: 052350, 2018. nov. 10.1103/PhysRevA.98.052350. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.052350.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.052350

[75] BM Escher, RL de Matos Filho és L. Davidovich. Általános keret a zajos kvantummal továbbfejlesztett metrológia végső pontossági határának becsléséhez. Nat. Phys., 7 (5): 406–411, 05. 2011. 10.1038/nphys1958. URL http:///dx.doi.org/10.1038/nphys1958.
https:///doi.org/10.1038/nphys1958

[76] Daiji Fukuda, Go Fujii, Takayuki Numata, Kuniaki Amemiya, Akio Yoshizawa, Hidemi Tsuchida, Hidetoshi Fujino, Hiroyuki Ishii, Taro Itatani, Shuichiro Inoue és mások. Titán alapú átmeneti élű fotonszám-feloldó detektor 98%-os detektálási hatékonysággal, index-illesztett kis hézagú szálcsatlakozással. Optics express, 19 (2): 870–875, 2011. 10.1364/OE.19.000870.
https:///doi.org/10.1364/OE.19.000870

[77] G Fujii, D Fukuda, T Numata, A Yoshizawa, H Tsuchida és S Inoue. Vékony arany bevonatú titán átmeneti élérzékelő optikai méréshez. Journal of Low Temperature Physics, 167 (5): 815–821, 2012. 10.1007/s10909-012-0527-5.
https://doi.org/10.1007/s10909-012-0527-5

[78] Yang Shen, Xingjun Xue, Andrew H Jones, Yiwei Peng, Junyi Gao, Ta Ching Tzu, Matt Konkol és Joe C Campbell. Közel 100%-os külső kvantumhatékonyság 1550 nm széles spektrumú fotodetektor. Optics Express, 30 (2): 3047–3054, 2022. 10.1364/OE.447091.
https:///doi.org/10.1364/OE.447091

[79] Matteo GA Párizs. Eltolás operátor sugárosztóval. Phys. Lett. A, 217 (2): 78–80, 1996. július. ISSN 0375-9601. 10.1016/0375-9601(96)00339-8. URL http:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/0375960196003398.
https://doi.org/10.1016/0375-9601(96)00339-8
http:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/0375960196003398

[80] Shengjie Xie, Sylvain Veilleux és Mario Dagenais. Chipbe épített, nagy kioltási arányú egyfokozatú mach-zehnder interferométer, amely többmódusú interferométeren alapul. arXiv preprint arXiv:2204.01230, 2022. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2204.01230.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2204.01230
arXiv: 2204.01230

[81] Adriana E. Lita, Aaron J. Miller és Sae Woo Nam. Közeli infravörös egyfotonok számolása 95%-os hatékonysággal. Dönt. Expr., 16: 3032–3040, 2008. https:///doi.org/10.1364/OE.16.003032.
https:///doi.org/10.1364/OE.16.003032

[82] Leonardo Assis Morais, Till Weinhold, Marcelo P. de Almeida, Adriana Lita, Thomas Gerrits, Sae Woo Nam, Andrew G. White és Geoff Gillett. A fotonszám pontos meghatározása valós időben. arXiv:2012.10158 [physics.ins-det], 2020. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2012.10158.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2012.10158
arXiv: 2012.10158

[83] Miller Eaton, Amr Hossameldin, Richard J Birrittella, Paul M Alsing, Christopher C Gerry, Chris Cuevas, Hai Dong és Olivier Pfister. 100 foton felbontása és torzítatlan véletlenszámok kvantumgenerálása. arXiv preprint arXiv:2205.01221, 2022. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2205.01221.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2205.01221
arXiv: 2205.01221

[84] Clinton Cahall, Kathryn L. Nicolich, Nurul T. Islam, Gregory P. Lafyatis, Aaron J. Miller, Daniel J. Gauthier és Jungsang Kim. Többfoton detektálás hagyományos szupravezető nanovezetékes egyfoton detektor segítségével. Optica, 4 (12): 1534–1535, 2017. december. 10.1364/OPTICA.4.001534. URL http:///www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?URI=optica-4-12-1534.
https:///doi.org/10.1364/OPTICA.4.001534
http:///www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?URI=optica-4-12-1534

[85] Mamoru Endo, Tatsuki Sonoyama, Mikihisa Matsuyama, Fumiya Okamoto, Shigehito Miki, Masahiro Yabuno, Fumihiro China, Hirotaka Terai és Akira Furusawa. Szupravezető nanoszalagos fotonszám-feloldó detektor kvantumdetektoros tomográfiája. Optics Express, 29 (8): 11728–11738, 2021. https:///doi.org/10.1364/OE.423142.
https:///doi.org/10.1364/OE.423142

[86] MJ Fitch, BC Jacobs, TB Pittman és JD Franson. Fotonszám felbontás időmultiplexelt egyfoton detektorokkal. Phys. Rev. A, 68: 043814, 2003. október. 10.1103/PhysRevA.68.043814. URL http:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.043814.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.043814

[87] Daryl Achilles, Christine Silberhorn, Cezary Śliwa, Konrad Banaszek és Ian A. Walmsley. Szálasszisztált érzékelés fotonszám felbontással. Dönt. Lett., 28 (23): 2387–2389, 2003. december. 10.1364/OL.28.002387. URL http:///ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-28-23-2387.
https:///doi.org/10.1364/OL.28.002387
http:///ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-28-23-2387

[88] Rajveer Nehra, Chun-Hung Chang, Qianhuan Yu, Andreas Beling és Olivier Pfister. Egyfotonos lavina-fotodiódákon alapuló fotonszám-feloldó szegmentált detektorok. Dönt. Express, 28 (3): 3660–3675, 2020. február. 10.1364/OE.380416. URL http:///www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-28-3-3660.
https:///doi.org/10.1364/OE.380416
http:///www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-28-3-3660

[89] Kaikai Liu, Naijun Jin, Haotian Cheng, Nitesh Chauhan, Matthew W Puckett, Karl D Nelson, Ryan O Behunin, Peter T Rakich és Daniel J Blumenthal. Ultraalacsony, 0.034 db/m veszteségű ostyaléptékű integrált fotonika, amely 720 millió q és 380 $ mu$w küszöbértékű brillouin lézerezést valósít meg. Optics letters, 47 (7): 1855–1858, 2022. https:///doi.org/10.1364/OL.454392.
https:///doi.org/10.1364/OL.454392

[90] J. Zang, Z. Yang, X. Xie, M. Ren, Y. Shen, Z. Carson, O. Pfister, A. Beling és JC Campbell. Nagy kvantumhatékonyságú univerzális hordozós fotodióda. IEEE Photonics Technology Letters, 29 (3): 302–305, 2017. február. 10.1109/LPT.2016.2647638.
https:///doi.org/10.1109/LPT.2016.2647638

[91] Young-Sik Ra, Adrien Dufour, Mattia Walschaers, Clément Jacquard, Thibault Michel, Claude Fabre és Nicolas Treps. Többmódusú fénymező nem Gauss-kvantumállapotai. Nature Physics, 16 (2): 144–147, 2020. https:///doi.org/10.1038/s41567-019-0726-y.
https:///doi.org/10.1038/s41567-019-0726-y

[92] TC Ralph, A. Gilchrist, GJ Milburn, WJ Munro és S. Glancy. Kvantumszámítás optikai koherens állapotokkal. Phys. Rev. A, 68: 042319, 2003. október. 10.1103/PhysRevA.68.042319. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.042319.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.042319

[93] Jacob Hastrup és Ulrik Lund Andersen. Teljesen optikai cat-code kvantum hibajavítás. arXiv preprint arXiv:2108.12225, 2021. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2108.12225.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2108.12225
arXiv: 2108.12225

Idézi

Ez a tanulmány a Quantumban jelent meg Creative Commons Nevezd meg 4.0 International (CC BY 4.0) engedély. A szerzői jog az eredeti szerzői jog tulajdonosainál marad, például a szerzőknél vagy intézményeiknél.