그래프 상태를 결정론적으로 생성하는 모듈식 아키텍처

그래프 상태를 결정론적으로 생성하는 모듈식 아키텍처

하산 샤푸리안1 알리레자 샤바니2

1Cisco Quantum Lab, San Jose, CA 95134, 미국
2Cisco Quantum Lab, 로스앤젤레스, CA 90049, 미국

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추상

그래프 상태는 광자 양자 컴퓨팅 및 양자 통신의 다양한 응용 프로그램에 맞게 조정될 수 있는 안정기 상태 제품군입니다. 이 백서에서는 N차원 클러스터 상태와 트리 상태 및 반복기 상태와 같은 기타 유용한 그래프 상태를 결정론적으로 생성하기 위해 도파관 및 광섬유 지연 라인에 결합된 양자점 이미터를 기반으로 하는 모듈식 설계를 제시합니다. 이전 제안과 달리 우리의 설계에는 양자점에 0.53큐비트 게이트가 필요하지 않고 최대 하나의 광 스위치가 필요하므로 일반적으로 이러한 요구 사항으로 인해 발생하는 문제를 최소화합니다. 또한 RHG(Raussendorf-Harrington-Goyal) 격자에서 3D 그래프 상태의 경우 설계에 대한 오류 모델에 대해 논의하고 오류 임계값이 1.24%인 내결함성 양자 메모리를 시연합니다. 우리는 또한 퍼콜레이션 이론에 기반한 내결함성 RHG 상태에서 수정 가능한 손실에 대한 기본 상한을 제공합니다. 이는 상태가 직접 생성되었는지 또는 간단한 큐빅 클러스터 상태에서 얻어졌는지에 따라 각각 0.24dB 또는 XNUMXdB입니다.

빛의 기본 양자 입자인 광자는 양자 정보 처리에서 큐비트의 유망한 후보 중 하나입니다. 빠르게 확장 가능한 양자 컴퓨터에 활용할 수 있으며 양자 네트워크를 위한 선택 매체입니다. 고정적이고 영구적인 물질 기반 큐비트와 달리 광자 큐비트는 비행(빛의 속도로)하고 소모성(광자 검출기를 통해 측정 시 파괴됨)입니다. 이러한 근본적인 차이로 인해 광학 양자 컴퓨팅 및 네트워킹에 맞게 조정된 고유한 처리 방법이 개발되었습니다. 여기서 얽힌 광자 큐비트의 리소스 상태가 준비되고 큐비트를 측정하여 다양한 작업을 수행합니다. 그러나 이러한 리소스 상태를 생성하는 것은 매우 어렵습니다. 이 논문에서는 지연선 피드백 루프와 함께 몇 개의 장치, 양자 방출기 및 산란 블록(양자점 또는 결함 기반)이 있는 최소 아키텍처를 제안하고 가장 일반적인 몇 가지를 생성하는 성능을 분석합니다. 자원 상태.
우리의 아키텍처는 모듈식입니다. 즉, 분산 블록을 쌓으면 더 정교한 상태(예: 고차원 그래프 상태)를 생성할 수 있는 장치가 됩니다.

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위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2023-03-02 16:55:13). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

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