1המחלקה לפיזיקת החומר המעובה, מכון ויצמן למדע, רחובות 76100, ישראל
2בית הספר להנדסה מולקולרית פריצקר, אוניברסיטת שיקגו, שיקגו, אילינוי 60637, ארה"ב
מצא את העיתון הזה מעניין או רוצה לדון? סקייט או השאירו תגובה ב- SciRate.
תַקצִיר
קיוביטים בוזוניים המקודדים במערכות משתנים רציפים מספקים אלטרנטיבה מבטיחה לקיוביטים דו-מפלסיים לחישוב קוונטי ולתקשורת. עד כה, אובדן פוטון היה המקור הדומיננטי לטעויות בקיוביטים בוזוניים, אך ההפחתה המשמעותית של אובדן פוטון בניסויי קיוביט בוזוני אחרונים מרמזת כי יש לשקול גם שגיאות ביטול שלב. עם זאת, חסרה הבנה מפורטת של אובדן הפוטונים המשולב וערוץ ביטול הפאזה. כאן, אנו מראים שבניגוד לחלקיו המרכיבים, הערוץ המשולב לביטול הפסדים אינו מתכלה, ומצביע על מבנה עשיר יותר של ערוץ זה. אנו מספקים גבולות לקיבולת של ערוץ ביטול הפאזה ומשתמשים באופטימיזציה מספרית כדי למצוא קודים אופטימליים במצב יחיד עבור מגוון רחב של שיעורי שגיאה.
תמונה מוצגת: נוף של קודים בוזוניים שעברו אופטימיזציה מספרית עבור שיעורי אובדן פוטון שונים (ציר אופקי) וקצבי ביטול פאזה (ציר אנכי). העלילות הן הפצות Wigner של המצבים המעורבים ביותר של הקוד.
סיכום פופולרי
► נתוני BibTeX
► הפניות
[1] Peter W. Shor "Scheme for reducing decoherence in memory computer Quantum" Physical Review A 52, R2493 (1995).
https: / doi.org/â € ‹10.1103 / PhysRevA.52.R2493
[2] Mark M. Wilde "תורת המידע הקוונטית" הוצאת אוניברסיטת קיימברידג' (2013).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9781139525343
https://www.cambridge.org/core/books/quantum-information-theory/9DC2CA59F45636D4F0F30D971B677623
[3] סת לויד "הקיבולת של הערוץ הקוונטי הרועש" Physical Review A 55, 1613 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.1613
[4] נסים אופק, אנדריי פטרנקו, ריינייר הרס, פיליפ ריינהולד, זקי לגטאס, בריאן ולסטאקיס, יהאן ליו, לואיג'י פרונציו, SM Girvin, L. Jiang, Mazyar Mirrahimi, MH Devoret ו-RJ Schoelkopf, "מאריך את חייו של סיביות קוונטיות עם תיקון שגיאות במעגלים מוליכים" Nature 536, 441–445 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature18949
https: / / www.nature.com/ מאמרים / nature18949
[5] Victor V. Albert, Kyungjoo Noh, Kasper Duivenvoorden, Dylan J. Young, RT Brierley, Philip Reinhold, Christophe Vuilot, Linshu Li, Chao Shen, SM Girvin, Barbara M. Terhal, and Liang Jiang, "ביצועים ומבנה של יחיד- mode bosonic codes" Physical Review A 97, 032346 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032346
[6] Kyungjoo Nohand Christopher Chamberland "תיקון שגיאות קוונטי בוזוני סובלני עם קוד השטח-Gottesman-Kitaev-Preskill" Physical Review A 101, 012316 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.012316
[7] Kyungjoo Noh "חישוב קוונטי ותקשורת במערכות בוסוניות" (2020).
[8] דניאל גוטסמן, אלכסיי קיטאיב וג'ון פרסקיל, "קידוד קיוביט במתנד" 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, VV Sivak, P. Reinhold, S. Puri, S. Shankar, RJ Schoelkopf, L. Frunzio, M. Mirrahimi, and MH Devoret, "תיקון שגיאות קוונטי של קיוביט המקודד במצבי רשת של מתנד" 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, and A. Grassellino, "Resonators Three-Dimensional Superconducting at T <20mK עם חיי פוטון עד $tau $=2 s'' Physical Review Applied 13, 34032 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.13.034032
[11] מתיו ריגור, וולפגנג פאף, כריסטופר אקסליין, ריינייר וו. הרס, נסים אופק, קתרינה סליווה, אריק הולנד, צ'ן וואנג, ג'ייקוב בלומוף, קווין צ'ו, מייקל ג'יי האטרידג', לואיג'י פרונציו, מישל ה. דבורט, ליאנג ג'יאנג ורוברט J. Schoelkopf, "זיכרון קוונטי עם קוהרנטיות של אלפיות שנייה במעגל QED" סקירה פיזית B 94, 014506 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.94.014506
[12] S. Rosenblum, P. Reinhold, M. Mirrahimi, Liang Jiang, L. Frunzio, and RJ Schoelkopf, "זיהוי עמיד בפני תקלות של שגיאה קוונטית" 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, ו-RJ Schoelkopf, "רעש צילום פוטון מרחיק את הפאזה בגבול הפיזור החזק של המעגל QED " סקירה פיזית B 86, 180504 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.86.180504
[14] Arne L. Grimsmo, Joshua Combes, ובן Q. Baragiola, "מחשוב קוונטי עם קודים בוסוניים סימטריים בסיבוב" פיזית סקירה X 10, 011058 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.011058
[15] Yingkai Ouyangand Earl T. Campbell "החלפות על חוסן מספר ו-Pase Shift בקודים קוונטיים Bosonic" IEEE Transactions on Information Theory 67, 6644–6652 (2021).
https: / doi.org/â € ‹10.1109 / TIT.2021.3102873
[16] פליקס לדיצקי, דבי לאונג וגראם סמית', "ערוץ דה-פראז'ור ותוספת-על של מידע קוהרנטי" מכתבי סקירה פיזית 121, 160501 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PHYSREVLETT.121.160501
https: / / journals.aps.org/ prl / מופשט / 10.1103 / PhysRevLett.121.160501
[17] Robert L. Kosutand Daniel A. Lidar "תיקון שגיאות קוונטי באמצעות אופטימיזציה קמורה" 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, ו-Liang Jiang, "גבולות הקיבולת הקוונטית של ערוצי אובדן תרמי גאוס ושיעורים הניתנים להשגה עם קודי גוטסמן-קיטאיב-Preskill" עסקאות IEEE on Information Theory 65, 2563–2582 (2019).
https: / doi.org/â € ‹10.1109 / TIT.2018.2873764
[19] Marios H. Michael, Matti Silveri, RT Brierley, Victor V. Albert, Juha Salmilehto, Liang Jiang ו-SM Girvin, "מחלקה חדשה של קודי תיקון שגיאות קוונטיים עבור מצב בוזוני" Physical Review X 6, 031006 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.031006
[20] Mazyar Mirrahimi, Zaki Lehtas, Victor V. Albert, Steven Touzard, Robert J. Schoelkopf, Liang Jiang, and Michel H. Devoret, "Dynamically protected cat-qubits: A new quantum computing" New Journal of Physics 16, 045014 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/4/045014
[21] אמיר ארקנד, לאלה ממרזאדה וסטפנו מנצ'יני, "קיבולת קוונטית של ערוץ דה-פאזון בוזוני" Physical Review A 102, 42413 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.042413
[22] אנדראס ווינטר "נורמת יהלומים מוגבלת באנרגיה עם יישומים על המשכיות אחידה של קיבולות ערוץ משתנות רציפות" arXiv:1712.10267 [quant-ph] (2017).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1712.10267
[23] Michael M. Wolf, David Pérez-García, and Geza Giedke, "יכולות קוונטיות של ערוצים בוזוניים" Physical Review Letters 98, 130501 (2007).
https:///doi.org/10.1103/PHYSREVLETT.98.130501
https: / / journals.aps.org/ prl / מופשט / 10.1103 / PhysRevLett.98.130501
[24] כריסטיאן ווידברוק, סטפנו פירנדולה, ראול גרסיה-פטרון, ניקולס ג'יי סרף, טימותי סי ראלף, ג'פרי ה. שפירו וסת לויד, "מידע קוונטי גאוסי" ביקורות על פיזיקה מודרנית 84, 621–669 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.84.621
[25] Mark M. Wildeand Haoyu Qi "יכולות פרטיות וקוונטיות מוגבלות באנרגיה של ערוצים קוונטיים" IEEE Transactions on Information Theory 64, 7802–7827 (2018).
https: / doi.org/â € ‹10.1109 / TIT.2018.2854766
[26] Ludovico Lamiand Mark M. Wilde "פתרון מדויק עבור היכולות הקוונטיות והפרטיות של ערוצי דה-פאזון בוזוני" 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 "החיוביות והאי-מוסיפות של יכולות קוונטיות באמצעות ערוצי מחיקה כלליים" IEEE Transactions on Information Theory 67, 4533–4545 (2021).
https: / doi.org/â € ‹10.1109 / TIT.2021.3080819
[28] Atharv Joshi, Kyungjoo Noh, ואיבון Y Gao, "עיבוד מידע קוונטי עם קיוביטים בוזוניים במעגל 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, ו- Vincenzo Savona, "תיקון שגיאות קוונטי באמצעות מצבי חתול של שרדינגר סחוטים" arXiv:2201.02570 [quant-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, and MH Devoret, "Stabilization and operation of a Kerr-cat qubit" 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, and Z. Lehtas, "2204.09128 seconds bit flip time in a two-photon dissipative oscillator" arXiv :2022 [quant-ph] (XNUMX).
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, ו-Zaki Lehtas, "דיכוי אקספוננציאלי של היפוך סיביות בקוביט המקודד במתנד" Nature Physics 16, 509 (513).
https: / doi.org/â € ‹10.1038 / s41567-020-0824-x
[33] Linshu Li, Dylan J. Young, Victor V. Albert, Kyungjoo Noh, Chang Ling Zou, וליאנג Jiang, "קודים קוונטיים בוסוניים מהונדסים בשלבים" Physical Review A 103, 062427 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.062427
[34] Igor Devetakand Andreas Winter "זיקוק של מפתח סודי והסתבכות ממצבים קוונטיים" הליכי החברה המלכותית A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 461, 207–235 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2004.1372
[35] יוהנס באושנד פליקס לדיצקי "קודים קוונטיים מרשתות עצביות" New Journal of Physics 22, 023005 (2018).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab6cdd
מצוטט על ידי
[1] לודוביקו לאמי ומארק מ' ווילד, "פתרון מדויק ליכולות הקוונטיות והפרטיות של ערוצי ביטול פאזה בוזוניים", arXiv: 2205.05736.
הציטוטים לעיל הם מ- מודעות SAO / NASA (עודכן לאחרונה בהצלחה 2022-09-29 12:24:49). הרשימה עשויה להיות שלמה מכיוון שלא כל בעלי האתרים מספקים נתוני ציטוט ראויים ומלאים.
לא ניתן היה להביא נתונים מצוטטים על ידי קרוסרף במהלך ניסיון אחרון 2022-09-29 12:24:47: לא ניתן היה להביא נתונים שהובאו עבור 10.22331 / q-2022-09-29-821 מקרוסרף. זה נורמלי אם ה- DOI נרשם לאחרונה.
מאמר זה מתפרסם בקוונטים תחת התקציב ייחוס Creative Commons 4.0 הבינלאומי (CC BY 4.0) רישיון. זכויות יוצרים נשארות עם בעלי זכויות היוצרים המקוריים כמו המחברים או מוסדותיהם.
