1Katedra Fizyki Materii Skondensowanej, Instytut Nauki Weizmanna, Rehovot 76100, Izrael
2Szkoła Inżynierii Molekularnej Pritzkera, Uniwersytet w Chicago, Chicago, Illinois 60637, USA
Czy ten artykuł jest interesujący czy chcesz dyskutować? Napisz lub zostaw komentarz do SciRate.
Abstrakcyjny
Kubity bozonowe zakodowane w systemach o zmiennej ciągłej stanowią obiecującą alternatywę dla kubitów dwupoziomowych do obliczeń kwantowych i komunikacji. Jak dotąd utrata fotonów była dominującym źródłem błędów w kubitach bozonowych, ale znaczna redukcja utraty fotonów w ostatnich eksperymentach z kubitami bozonowymi sugeruje, że należy również wziąć pod uwagę błędy odfazowania. Brakuje jednak szczegółowego zrozumienia połączonej utraty fotonów i kanału defazowania. Tutaj pokazujemy, że w przeciwieństwie do jego części składowych, połączony kanał przeciwfazowy nie ulega degradacji, co wskazuje na bogatszą strukturę tego kanału. Określamy granice przepustowości kanału przeciwfazowego i wykorzystujemy optymalizację numeryczną do znalezienia optymalnych kodów jednomodowych dla szerokiego zakresu współczynników błędów.
Wyróżniony obraz: Krajobraz numerycznie zoptymalizowanych kodów bozonowych dla różnych współczynników utraty fotonów (oś pozioma) i współczynników odfazowania (oś pionowa). Wykresy są rozkładami Wignera maksymalnie mieszanych stanów kodu.
Popularne podsumowanie
► Dane BibTeX
► Referencje
[1] Peter W. Shor „Schemat redukcji dekoherencji w pamięci komputera kwantowego” Przegląd fizyczny A 52, R2493 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.52.R2493
[2] Mark M. Wilde „Kwantowa teoria informacji” Cambridge University Press (2013).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9781139525343
https://www.cambridge.org/core/books/quantum-information-theory/9DC2CA59F45636D4F0F30D971B677623
[3] Seth Lloyd „Pojemność hałaśliwego kanału kwantowego” Physical Review A 55, 1613 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.1613
[4] Nissim Ofek, Andrei Petrenko, Reinier Heeres, Philip Reinhold, Zaki Leghtas, Brian Vlastakis, Yehan Liu, Luigi Frunzio, SM Girvin, L. Jiang, Mazyar Mirrahimi, MH Devoret i RJ Schoelkopf, „Przedłużanie żywotności bitu kwantowego za pomocą korekcja błędów w obwodach nadprzewodzących” Nature 536, 441–445 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature18949
https: / / www.nature.com/ article / nature18949
[5] Victor V. Albert, Kyungjoo Noh, Kasper Duivenvoorden, Dylan J. Young, RT Brierley, Philip Reinhold, Christophe Vuillot, Linshu Li, Chao Shen, SM Girvin, Barbara M. Terhal i Liang Jiang, „Performance and structure of single- modowe kody bozonowe” Physical Review A 97, 032346 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032346
[6] Kyungjoo Nohand Christopher Chamberland „Odporna na błędy bozonowa korekcja błędów kwantowych za pomocą kodu powierzchni-Gottesmana-Kitaeva-Preskilla” Physical Review A 101, 012316 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.012316
[7] Praca Kyungjoo Noh „Obliczenia kwantowe i komunikacja w systemach bozonowych” (2020).
[8] Daniel Gottesman, Alexei Kitaev i John Preskill, „Kodowanie kubitu w oscylatorze” 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 i MH Devoret, „Kwantowa korekcja błędów kubitu zakodowanego w stanach siatki oscylatora” 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 i A. Grassellino, „Trójwymiarowe rezonatory nadprzewodzące przy T <20mK z czasem życia fotonów do $ tau $=2 s'' Physical Review Applied 13, 34032 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.13.034032
[11] Matthew Reagor, Wolfgang Pfaff, Christopher Axline, Reinier W. Heeres, Nissim Ofek, Katrina Sliwa, Eric Holland, Chen Wang, Jacob Blumoff, Kevin Chou, Michael J. Hatridge, Luigi Frunzio, Michel H. Devoret, Liang Jiang i Robert J. Schoelkopf, „Pamięć kwantowa z koherencją milisekundową w obwodzie QED” Physical Review B 94, 014506 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.94.014506
[12] S. Rosenblum, P. Reinhold, M. Mirrahimi, Liang Jiang, L. Frunzio i RJ Schoelkopf, „Odporne na błędy wykrywanie błędu kwantowego” 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 i RJ Schoelkopf, „Defazowanie szumu wystrzelonego fotonu w granicy silnej dyspersji obwodu QED Przegląd fizyczny B 86, 180504 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.86.180504
[14] Arne L. Grimsmo, Joshua Combes i Ben Q. Baragiola, „Obliczenia kwantowe z obrotowo-symetrycznymi kodami bozonowymi” Physical Review X 10, 011058 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.011058
[15] Yingkai Ouyangand Earl T. Campbell „Trade-Offs on Number and Phase Shift Resilience in Bosonic Quantum Codes” IEEE Transactions on Information Theory 67, 6644–6652 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2021.3102873
[16] Felix Leditzky, Debbie Leung i Graeme Smith, „Dephrasure Channel and Superadditivity of Coherent Information” Physical Review Letters 121, 160501 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PHYSREVLETT.121.160501
https: / / journals.aps.org/ prl / abstract / 10.1103 / PhysRevLett.121.160501
[17] Robert L. Kosutand Daniel A. Lidar „Kwantowa korekcja błędów poprzez optymalizację wypukłą” 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 i Liang Jiang, „Quantum Capacity Bounds of Gaussian Thermal Loss Channels and Achievable Rates with Gottesman-Kitaev-Preskill Codes” IEEE Transactions on Information Theory 65, 2563–2582 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2018.2873764
[19] Marios H. Michael, Matti Silveri, RT Brierley, Victor V. Albert, Juha Salmilehto, Liang Jiang i SM Girvin, „Nowa klasa kodów korekcji błędów kwantowych dla trybu bozonowego” Physical Review X 6, 031006 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.031006
[20] Mazyar Mirrahimi, Zaki Leghtas, Victor V. Albert, Steven Touzard, Robert J. Schoelkopf, Liang Jiang i Michel H. Devoret, „Dynamicznie chronione kubity kota: nowy paradygmat dla uniwersalnych obliczeń kwantowych” New Journal of Physics 16, 045014 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/4/045014
[21] Amir Arqand, Laleh Memarzadeh i Stefano Mancini, „Kwantowa pojemność bozonowego kanału defazującego” Physical Review A 102, 42413 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.042413
[22] Andreas Winter „Norma diamentu z ograniczeniami energetycznymi z zastosowaniami do jednolitej ciągłości ciągłych zmiennych pojemności kanałów” arXiv: 1712.10267 [kwant-ph] (2017).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1712.10267
[23] Michael M. Wolf, David Pérez-García i Geza Giedke, „Zdolności kwantowe kanałów bozonowych” Physical Review Letters 98, 130501 (2007).
https:///doi.org/10.1103/PHYSREVLETT.98.130501
https: / / journals.aps.org/ prl / abstract / 10.1103 / PhysRevLett.98.130501
[24] Christian Weedbrook, Stefano Pirandola, Raúl García-Patrón, Nicolas J. Cerf, Timothy C. Ralph, Jeffrey H. Shapiro i Seth Lloyd, „Gaussowska informacja kwantowa” Recenzje współczesnej fizyki 84, 621–669 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.84.621
[25] Mark M. Wildeand Haoyu Qi „Prywatne i kwantowe możliwości kanałów kwantowych o ograniczonej energii” IEEE Transactions on Information Theory 64, 7802–7827 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2018.2854766
[26] Ludovico Lamiand Mark M. Wilde „Dokładne rozwiązanie dla kwantowych i prywatnych pojemności bozonowych kanałów defazowania” 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 „Pozytywność i brak addytywności zdolności kwantowych z wykorzystaniem uogólnionych kanałów wymazywania” IEEE Transactions on Information Theory 67, 4533–4545 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2021.3080819
[28] Atharv Joshi, Kyungjoo Noh i Yvonne Y Gao, „Kwantowe przetwarzanie informacji za pomocą bozonowych kubitów w obwodzie 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 i Vincenzo Savona, „Kwantowa korekcja błędów przy użyciu ściśniętych stanów kota Schrödingera” arXiv: 2201.02570 [kwant-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 i MH Devoret, „Stabilizacja i działanie kubitu Kerr-cat” 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 i Z. Leghtas, „Sto sekundowy czas przerzucania bitów w dwufotonowym oscylatorze rozpraszającym” arXiv :2204.09128 [kwant-ph] (2022).
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 i Zaki Leghtas, „Wykładnicze tłumienie przerzucania bitów w kubicie zakodowanym w oscylatorze” Nature Physics 16, 509–513 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-0824-x
[33] Linshu Li, Dylan J. Young, Victor V. Albert, Kyungjoo Noh, Chang Ling Zou i Liang Jiang, „Bozonowe kody kwantowe inżynierii fazowej” Physical Review A 103, 062427 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.062427
[34] Igor Devetakand Andreas Winter „Destylacja tajnego klucza i splątanie ze stanów kwantowych” Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 461, 207–235 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2004.1372
[35] Johannes Bauschand Felix Leditzky „Kody kwantowe z sieci neuronowych” New Journal of Physics 22, 023005 (2018).
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ab6cdd
Cytowany przez
[1] Ludovico Lami i Mark M. Wilde, „Dokładne rozwiązanie dla kwantowych i prywatnych pojemności bozonowych kanałów odfazowania”, arXiv: 2205.05736.
Powyższe cytaty pochodzą z Reklamy SAO / NASA (ostatnia aktualizacja pomyślnie 2022-09-29 12:24:49). Lista może być niekompletna, ponieważ nie wszyscy wydawcy podają odpowiednie i pełne dane cytowania.
Nie można pobrać Przywołane przez Crossref dane podczas ostatniej próby 2022-09-29 12:24:47: Nie można pobrać cytowanych danych dla 10.22331 / q-2022-09-29-821 z Crossref. Jest to normalne, jeśli DOI zostało niedawno zarejestrowane.
Niniejszy artykuł opublikowano w Quantum pod Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe (CC BY 4.0) licencja. Prawa autorskie należą do pierwotnych właścicieli praw autorskich, takich jak autorzy lub ich instytucje.
