Målebasert generering og bevaring av katte- og rutenetttilstander i en kontinuerlig-variabel klyngetilstand

Publisert av Platon

Følgere: 0

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

¹Institutt for fysikk, University of Virginia, Charlottesville, VA 22904, USA
²QC82, College Park, MD 20740, USA
³Senter for kvanteberegning og kommunikasjonsteknologi, School of Science, RMIT University, Melbourne, VIC 3000, Australia

Finn dette papiret interessant eller vil diskutere? Scite eller legg igjen en kommentar på SciRate.

Abstrakt

Vi presenterer en algoritme for pålitelig å generere forskjellige kvantetilstander som er kritiske for kvantefeilkorreksjon og universell kontinuerlig-variabel (CV) kvanteberegning, slik som Schrödinger-kattetilstander og Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) rutenetttilstander, fra Gaussiske CV-klyngetilstander. Algoritmen vår er basert på Photon-counting-Assisted Node-Teleportation Method (PhANTM), som bruker standard gaussisk informasjonsbehandling på klyngetilstanden med det eneste tillegget av lokale fotonnummeroppløselige målinger. Vi viser at PhANTM kan bruke polynomiske porter og legge inn kattetilstander i klyngen. Denne metoden stabiliserer kattetilstander mot Gaussisk støy og opprettholder ikke-Gaussianitet i klyngen. Vi viser at eksisterende protokoller for avl av kattetilstander kan bygges inn i klyngetilstandsbehandling ved hjelp av PhANTM.

Utvalgt bilde: PhANTM-målinger utført langs klyngetilstanden bruker klyngetilstandsnoder for å bygge inn Schrӧdinger-katttilstander. Disse kattetilstandene kan deretter brukes til å generere ressurser for universell kvanteberegning ved å utføre ytterligere målinger på klyngetilstandsnoder.

Populært sammendrag

Kvanteberegning med klyngetilstander fortsetter analogt med beregning med qubits i en kretsmodell, men klyngetilstandsmodellen genererer all nødvendig sammenfiltring på forhånd i den innledende ressursen. Selv om beregning med klyngetilstander krever ekstra overhead i antall nødvendige qubits, har nyere eksperimenter vist evnen til å lage massivt skalerbare klyngetilstander med tusenvis eller millioner av moduser ved bruk av kontinuerlig variable optiske felt. De kontinuerlig-variable klyngetilstandene som er generert til dags dato, er sammensatt av klemte lysmoduser, som alle er Gaussiske, men tillegg av ikke-Gaussiske ressurser vil være nødvendig for universell kvanteberegning. Denne ikke-Gaussianiteten kan inkluderes gjennom bosoniske kodinger, for eksempel med GKP-qubits, eller gjennom bruk av portteleportering med tilleggsstater som ikke er Gaussiske. Gjeldende forslag for å implementere de nødvendige ikke-Gaussiske operasjonene er avhengige av offline forberedelse av hjelpestater, noe som er sannsynlighet generelt, og deretter koble disse ressursene til klyngetilstanden. På en måte beseirer dette hensikten med en klyngetilstandsmodell der alle nødvendige kvanteressurser genereres på forhånd, men dessuten utgjør den sannsynlige naturen til hjelperessurser som ikke er Gaussiske et problem for skalerbarhet.
I dette arbeidet utarbeider vi en metode for å introdusere den nødvendige ikke-Gaussianiteten uten tilleggsressurser ganske enkelt ved å utføre passende målinger på klyngetilstanden. Disse målingene tar form av fotonsubtraksjonsoperasjoner etterfulgt av normal homodynedeteksjon for å teleportere kvanteinformasjonen. Mens andre metoder for å generere ikke-Gaussiske tilstander, som den kubiske fasetilstanden, kan kreve oppløsning på titalls fotoner, trenger vi bare lav fotonnummeroppløsning som er oppnåelig med flere forskjellige teknologier. Selv om fotonsubtraksjon er sannsynlig, betyr den gjentatte applikasjonen etter teleportering fra homodynedeteksjon at vi vil være nesten sikre på at vi til slutt vil lykkes, og bare noen overhead-antall moduser må forbrukes ved måling. Når en vellykket fotonsubtraksjon skjer, blir den lokale staten som er viklet inn i klyngen ikke-Gaussisk og blir omgjort til en Schrӧdinger-kattungetilstand. Gjentatte anvendelser av fotonsubtraksjon før teleportering øker amplituden til kattetilstanden til et nivå som avhenger av klemmen som er tilstede i klyngetilstanden. Overraskende nok kan prosessen bevare kattens tilstandsamplitude selv i nærvær av Gaussisk støy på grunn av begrenset klemning.
Denne prosessen, som vi kaller Photon-counting-Assisted Node-Teleportation Method (PhANTM), kan fortsette parallelt på mange separate 1-D-kjeder i en klyngetilstand. Alle unntatt én klyngetilstandsnode i hver kjede forbrukes ved måling, men den siste umålte noden transformeres til en kattetilstand. Den lokale kvanteinformasjonen til denne noden kan dermed brukes som en ikke-Gaussisk ressurs, men viktigere er at den har holdt seg sammenfiltret med resten av klyngestatsressursen. Vi fortsetter deretter med å vise at metoder for å avle kattetilstander for å produsere GKP-tilstander er kompatible med klyngetilstandsformalismen, noe som betyr at metoden vår både kan generere kattetilstander som deretter kan avles til universelle beregningsressurser ved å utføre eksperimentelt tilgjengelige målinger på en kontinuerlig -variabel klyngetilstand. Vi motiverer også koblinger til faseestimeringsprotokoller og gir eksempler for å indikere at metoden vår kan lykkes i nærvær av eksperimentelle ufullkommenheter og dekoherens.

► BibTeX-data

@artikkel{Eaton2022measurementbased, doi = {10.22331/q-2022-07-20-769}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2022-07-20-769}, tittel = {Målingsbasert generering og bevaring av katt- og rutenetttilstander innenfor en kontinuerlig-variabel klyngetilstand}, forfatter = {Eaton, Miller og Gonz{'{a}}lez-Arciniegas, Carlos og Alexander, Rafael N. og Menicucci, Nicolas C. og Pfister, Olivier}, journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, publisher = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in the Quantenwissenschaften}}, volum = {6}, sider = {769}, måned = jul, år = {2022} }

► Referanser

[1] Michael A. Nielsen og Isaac L. Chuang. Kvanteberegning og kvanteinformasjon. Cambridge University Press, Cambridge, Storbritannia, 2000. https://doi.org/10.1119/1.1463744.
https: / / doi.org/ 10.1119 / 1.1463744

[2] Robert Raussendorf og Hans J. Briegel. En enveis kvantedatamaskin. Phys. Rev. Lett., 86: 5188–5191, mai 2001. 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 og MA Nielsen. Universell kvanteberegning med kontinuerlig-variable klyngetilstander. 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 og Olivier Pfister. Eksperimentell realisering av flerpartite sammenfiltring av 60 moduser av en kvanteoptisk frekvenskam. Phys. Rev. Lett., 112: 120505, mars 2014. 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 og Akira Furusawa. Ultra-storskala kontinuerlig-variable klyngetilstander multiplekset i tidsdomenet. 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 og Ulrik L Andersen. Deterministisk generering av en todimensjonal klyngetilstand. 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, et al. Generering av tidsdomene-multiplekset todimensjonal klyngetilstand. 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, Alexei Kitaev og John Preskill. Koding av en qubit i en oscillator. Phys. Rev. A, 64: 012310, juni 2001. 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. Feiltolerant målebasert kvanteberegning med kontinuerlig-variable klyngetilstander. Phys. Rev. Lett., 112: 120504, mars 2014. 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 og Roman Schnabel. Deteksjon av 15 dB klemte lystilstander og deres anvendelse for absolutt kalibrering av fotoelektrisk kvanteeffektivitet. Phys. Rev. Lett., 117: 110801, september 2016. 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 og Keisuke Fujii. Høyterskel feiltolerant kvanteberegning med analog kvantefeilkorreksjon. Phys. Rev. X, 8: 021054, mai 2018. 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 og Peter van Loock. Kvantedatabehandling med kontinuerlige variable klynger. Phys. Rev. A, 79: 062318, juni 2009. 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 og Samuel L. Braunstein. Kvanteberegning over kontinuerlige variabler. Phys. Rev. Lett., 82: 1784–1787, februar 1999. 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 og Kae Nemoto. Effektiv klassisk simulering av kontinuerlige variable kvanteinformasjonsprosesser. Phys. Rev. Lett., 88: 097904, februar 2002. 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 og J. Eisert. Positive wigner-funksjoner gjør klassisk simulering av kvanteberegning effektiv. Phys. Rev. Lett., 109: 230503, desember 2012. 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. Heisenberg-representasjonen av kvantedatamaskiner. 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 og Nicolas J. Cerf. No-go-teorem for gaussisk kvantefeilkorreksjon. Phys. Rev. Lett., 102: 120501, mars 2009. 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 og Liang Jiang. Koding av en oscillator til mange oscillatorer. Phys. Rev. Lett., 125: 080503, august 2020. 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 og Nicolas C. Menicucci. All-gaussisk universalitet og feiltoleranse med gottesman-kitaev-preskill-koden. Phys. Rev. Lett., 123: 200502, nov. 2019. 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 og JP Home. Koding av en qubit i en fanget-ion mekanisk oscillator. 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 og MH Devoret. Kvantefeilkorreksjon av en qubit kodet i rutenetttilstander til en oscillator. 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 og Jonathan P Home. Feilretting av en logisk grid-tilstand qubit ved dissipativ pumping. 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 og D.-G. Welsch. Kvantetilstandsteknikk ved bruk av betinget måling på en stråledeler. Eur. Phys. J. D, 3 (3): 295-308, september 1998. 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 og Philippe Grangier. Generering av optiske schrödinger-kattunger for kvanteinformasjonsbehandling. Science, 312 (5770): 83–86, 2006. 10.1126/science.1122858. URL https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1122858.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1122858

[25] HM Vasconcelos, L. Sanz og S. Glancy. Heloptisk generering av tilstander for "Koding av en qubit i en oscillator". Opt. Lett., 35 (19): 3261–3263, oktober 2010. 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 og Olivier Pfister. Ikke-gaussisk og gotesman-kitaev-preskill tilstandsforberedelse ved fotonkatalyse. 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 og AI Lvovsky. Engineering schrödinger cat stater med en fotonisk jevnparitetsdetektor. 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 og Akira Furusawa. Generering av optiske schrödinger-katttilstander ved generalisert fotonsubtraksjon. Phys. Rev. A, 103: 013710, januar 2021. 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 og Krishna Kumar Sabapathy. Fremgang mot praktisk qubit-beregning ved å bruke omtrentlige gottesman-kitaev-preskill-koder. Phys. Rev. A, 101: 032315, mars 2020. 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 og Nicolas C. Menicucci. Koding av qubits til oscillatorer med atomensembler og klemt lys. Phys. Rev. A, 95: 053819, mai 2017. 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 og Andrew Cross. Feiltolerant forberedelse av omtrentlige gkp-tilstander. 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 og Krishna Kumar Sabapathy. Konvertering av gaussiske tilstander til ikke-gaussiske tilstander ved bruk av fotonnummeroppløselige detektorer. Phys. Rev. A, 100: 052301, november 2019. 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 og Philippe Grangier. Generering av optiske `Schrödinger-katter' fra fotonnummertilstander. Nature (London), 448: 784, 2007. doi:10.1038/nature06054.

[34] Hiroki Takahashi, Kentaro Wakui, Shigenari Suzuki, Masahiro Takeoka, Kazuhiro Hayasaka, Akira Furusawa og Masahide Sasaki. Generering av koherent-statsoverposisjon med stor amplitude via Ancilla-assistert fotonsubtraksjon. Phys. Rev. Lett., 101 (23): 233605, desember 2008. 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 og Emanuel Knill. Generering av optiske koherent-tilstands superposisjoner ved talloppløst fotonsubtraksjon fra det pressede vakuumet. Phys. Rev. A, 82: 031802, september 2010. 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 og Rosa Tualle-Brouri. Eksperimentell generering av klemte kattetilstander med en operasjon som tillater iterativ vekst. Phys. Rev. Lett., 114: 193602, mai 2015. 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 og J. Laurat. Optisk syntese av sammenpressede superposisjoner med stor amplitude med minimale ressurser. Phys. Rev. Lett., 115: 023602, juli 2015. 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 og AI Lvovsky. Tapstolerant tilstandsteknikk for kvanteforbedret metrologi via den omvendte hong-ou-mandel-effekten. 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 og Alexander I. Lvovsky. Forstørrelse av optiske Schrödingers kattetilstander. Nat. Photon., 11 (6): 379–382, juni 2017. ISSN 1749-4893. 10.1038/nphoton.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 og GJ Milburn. Et opplegg for effektiv kvanteberegning med lineær optikk. Nature (London), 409: 46–52, januar 2001. 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 og Ish Dhand. Blåkopi for en skalerbar fotonisk feiltolerant kvantedatamaskin. Quantum, 5: 392, februar 2021. 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 og A Furusawa. Mot storskala feiltolerant universell fotonisk kvanteberegning. 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 og Ulrik L. Andersen. Feiltolerant kontinuerlig-variabel måling-basert kvanteberegningsarkitektur. PRX Quantum, 2: 030325, august 2021a. 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 og MS Kim. Betinget produksjon av superposisjoner av koherente tilstander med ineffektiv fotondeteksjon. Phys. Rev. A, 70 (2), august 2004. 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 og Hyunseok Jeong. Effektiv forsterkning av superposisjoner av koherente tilstander ved bruk av inngangstilstander med forskjellige pariteter. Journal of the Optical Society of America B, 35 (11): 2933, november 2018. 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 og Rosa Tualle-Brouri. Forslag om et smutthullfritt brudd på klokkens ulikheter med et sett med enkeltfotoner og homodyne målinger. 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 og Barbara M. Terhal. Generer rutenetttilstander fra schrödinger-cat-tilstander uten ettervalg. Phys. Rev. A, 97: 022341, februar 2018. 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 og Saikat Guha. Umulig å produsere vilkårlige ikke-gaussiske tilstander ved bruk av null-middel gaussiske tilstander og partielt fotonnummeroppløsningsdeteksjon. Phys. Rev. Research, 3: 043182, desember 2021. 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 og Damian Markham. Klassisk simulering av gaussiske kvantekretser med ikke-gaussiske inngangstilstander. Phys. Rev. Research, 3: 033018, jul 2021. 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 og Nicolas Treps. Skreddersy ikke-gaussiske kontinuerlig-variable graftilstander. Phys. Rev. Lett., 121: 220501, nov. 2018. 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 og Nicolas Treps. Praktisk rammeverk for betinget ikke-gaussisk kvantetilstandsforberedelse. PRX Quantum, 1: 020305, oktober 2020. 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 og Christian Weedbrook. Gjenta-til-suksess kubisk faseport for universell kontinuerlig-variabel kvanteberegning. Phys. Rev. A, 91: 032321, mars 2015. 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 og Giulia Ferrini. Polynomisk tilnærming av ikke-gaussiske unitarer ved å telle ett foton om gangen. Phys. Rev. A, 95: 052352, mai 2017. 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, og Franco Nori. QuTiP: Et åpen kildekode Python-rammeverk for dynamikken i åpne kvantesystemer. Comp. Phys. Comm., 183 (8): 1760–1772, august 2012. 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/ vitenskap / artikkel / PII / S0010465512000835

[55] JR Johansson, PD Nation, og Franco Nori. Qutip 2: Et pytonrammeverk for dynamikken til åpne kvantesystemer. 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 og Christian Weedbrook. Strawberry fields: En programvareplattform for fotonisk kvanteberegning. 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 og Nathan Killoran. Anvendelser av kortsiktige fotoniske kvantedatamaskiner: programvare og algoritmer. 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 og Nicolas C. Menicucci. Kontinuerlig-variabel gate-teleportering og bosonisk kode-feilkorrigering. Phys. Rev. A, 102: 062411, desember 2020. 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 og Fumihiko Kannari. Praktisk renseskjema for dekoherte koherent-stats superposisjoner via delvis homodyn deteksjon. Phys. Rev. A, 73: 042304, april 2006. 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 og Ulrik L. Andersen. Forsterkning av realistiske schrödinger-katt-statslignende tilstander ved homodyne varsling. Phys. Rev. A, 87: 043826, april 2013. 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 og Hans J. Briegel. Målebasert kvanteberegning på klyngetilstander. Phys. Rev. A, 68: 022312, august 2003. 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 og Nicolas C. Menicucci. Støyanalyse av enkeltmodus gaussiske operasjoner ved bruk av kontinuerlig-variable klyngetilstander. Phys. Rev. A, 90: 062324, desember 2014. 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 og Akira Furusawa. Universelle lineære bogoliubov-transformasjoner gjennom enveis kvanteberegning. Phys. Rev. A, 81: 032315, mars 2010. 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 og Nicolas C. Menicucci. Robust feiltoleranse for kontinuerlig variable klyngetilstander med overflødig antiklemming. Phys. Rev. A, 100: 010301, juli 2019. 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. Skalerbar kvanteberegning i nærvær av store oppdagede feilrater. Phys. Rev. A, 71: 042322, april 2005. 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 og Michael Freedman. Raskere faseestimering. Kvanteinformasjon. Comput., 14 (3–4): 306–328, mars 2014. 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 og D. Weigand. Koding av en qubit til en hulromsmodus i krets qed ved bruk av faseestimering. Phys. Rev. A, 93: 012315, januar 2016. 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, et al. Ett hundre trinns målingsbasert kvanteberegning multiplekset i tidsdomenet med 25 mhz klokkefrekvens. 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 og Olivier Pfister. Veving av kvanteoptiske frekvenskammer til kontinuerlig variable hyperkubiske klyngetilstander. Phys. Rev. A, 90: 032325, september 2014. 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 og Nicolas C. Menicucci. Universell kvanteberegning med tolags firkantede gitter i tidsmodus. Phys. Rev. A, 97: 032302, mars 2018. 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 og Ulrik L Andersen. Deterministiske multi-modus porter på en skalerbar fotonisk kvantedatabehandlingsplattform. Naturfysikk, side 1–6, 2021b. https:///doi.org/10.1038/s41567-021-01296-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-021-01296-y

[72] Carlton M. Caves. Kvantemekanisk støy i et interferometer. Phys. Rev. D, 23: 1693–1708, april 1981. 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 og Giulia Ferrini. Ytelse av teleportasjonsbaserte feilkorrigeringskretser for bosoniske koder med støyende målinger. PRX Quantum, 3: 020334, mai 2022. 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 og Alessandro Ferraro. Ressursteori om kvante-ikke-gaussianitet og wigner-negativitet. Phys. Rev. A, 98: 052350, nov. 2018. 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 og L. Davidovich. Generelt rammeverk for å estimere den ultimate presisjonsgrensen i støyende kvanteforbedret metrologi. 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, et al. Titanbasert overgangskantfotonnummeroppløsende detektor med 98 % deteksjonseffektivitet med indekstilpasset fiberkobling med små gap. 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 og S Inoue. Tynn gulldekket titanovergangskantsensor for optisk måling. 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 og Joe C Campbell. Nær 100 % ekstern kvanteeffektivitet 1550-nm bredspektret fotodetektor. Optics Express, 30 (2): 3047–3054, 2022. 10.1364/OE.447091.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.447091

[79] Matteo GA Paris. Forskyvningsoperatør ved stråledeler. Phys. Lett. A, 217 (2): 78–80, juli 1996. 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 / artikkel / pii / 0375960196003398

[80] Shengjie Xie, Sylvain Veilleux og Mario Dagenais. On-chip høyt ekstinksjonsforhold enkelt-trinns mach-zehnder interferometer basert på multimode interferometer. 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 og Sae Woo Nam. Teller nær-infrarøde enkeltfotoner med 95 % effektivitet. Opt. 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 og Geoff Gillett. Nøyaktig bestemme fotonnummer i sanntid. 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 og Olivier Pfister. Løse 100 fotoner og kvantegenerering av objektive tilfeldige tall. 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 og Jungsang Kim. Multi-foton-deteksjon ved bruk av en konvensjonell superledende nanotråd-en-foton-detektor. Optica, 4 (12): 1534–1535, desember 2017. 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 og Akira Furusawa. Kvantedetektortomografi av en superledende nanostrip-fotonnummeroppløsende detektor. 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 og JD Franson. Fotonnummeroppløsning ved bruk av tidsmultipleksede enkeltfotondetektorer. Phys. Rev. A, 68: 043814, oktober 2003. 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 og Ian A. Walmsley. Fiberassistert deteksjon med fotonnummeroppløsning. Opt. Lett., 28 (23): 2387–2389, desember 2003. 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 og Olivier Pfister. Fotonnummeroppløselige segmenterte detektorer basert på enkeltfotonskredfotodioder. Opt. Express, 28 (3): 3660–3675, februar 2020. 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 og Daniel J Blumenthal. Ultralavt tap på 0.034 db/m wafer-skala integrert fotonikk som realiserer 720 millioner q og 380 $mu$w terskelbrillouin-lasing. 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 og JC Campbell. Høy kvanteeffektiv uni-traveling-carrier fotodiode. IEEE Photonics Technology Letters, 29 (3): 302–305, februar 2017. 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 og Nicolas Treps. Ikke-gaussiske kvantetilstander i et multimodus lysfelt. 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 og S. Glancy. Kvanteberegning med optiske koherente tilstander. Phys. Rev. A, 68: 042319, oktober 2003. 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 og Ulrik Lund Andersen. Alt-optisk katt-kode kvantefeilkorreksjon. 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

Sitert av

Denne artikkelen er utgitt i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) tillatelse. Opphavsrett forblir hos de opprinnelige rettighetshaverne som forfatterne eller institusjonene deres.