1Oddelek za fiziko kondenzirane snovi, Weizmannov znanstveni inštitut, Rehovot 76100, Izrael
2Pritzker School of Molecular Engineering, Univerza v Chicagu, Chicago, Illinois 60637, ZDA
Se vam zdi ta članek zanimiv ali želite razpravljati? Zaslišite ali pustite komentar na SciRate.
Minimalizem
Bosonski kubiti, kodirani v sistemih neprekinjenih spremenljivk, zagotavljajo obetavno alternativo dvonivojskim kubitom za kvantno računanje in komunikacijo. Doslej je bila izguba fotonov prevladujoč vir napak v bozonskih kubitih, vendar znatno zmanjšanje izgube fotonov v nedavnih eksperimentih z bozonskimi kubiti kaže, da je treba upoštevati tudi napake defaziranja. Vendar manjka podrobno razumevanje kombinirane izgube fotona in defaznega kanala. Tukaj prikazujemo, da je za razliko od njegovih sestavnih delov kombinirani kanal za defaziranje izgube nerazgradljiv, kar kaže na bogatejšo strukturo tega kanala. Zagotavljamo meje za zmogljivost kanala za defaziranje izgub in uporabljamo numerično optimizacijo za iskanje optimalnih enomodnih kod za širok razpon stopenj napak.
Predstavljena slika: Pokrajina numerično optimiziranih bozonskih kod za različne stopnje izgube fotonov (vodoravna os) in stopnje defaziranja (navpična os). Grafi so Wignerjeve porazdelitve maksimalno mešanih stanj kode.
Priljubljen povzetek
► BibTeX podatki
► Reference
[1] Peter W. Shor “Shema za zmanjšanje dekoherence v kvantnem računalniškem pomnilniku” Physical Review A 52, R2493 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.52.R2493
[2] Mark M. Wilde “Kvantna teorija informacij” Cambridge University Press (2013).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9781139525343
https://www.cambridge.org/core/books/quantum-information-theory/9DC2CA59F45636D4F0F30D971B677623
[3] Seth Lloyd “Zmogljivost hrupnega kvantnega kanala” 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 in RJ Schoelkopf, »Podaljšanje življenjske dobe kvantnega bita z popravljanje napak v superprevodnih vezjih« Nature 536, 441–445 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature18949
https: / / www.nature.com/ članki / 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 in Liang Jiang, »Performance and structure of single- način bozonskih kod« Physical Review A 97, 032346 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032346
[6] Kyungjoo Nohand Christopher Chamberland »Bozonsko kvantno popravljanje napak, odporno na napake, s površinsko kodo Gottesman-Kitaev-Preskill« Physical Review A 101, 012316 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.012316
[7] Diplomsko delo Kyungjoo Noh »Kvantno računanje in komunikacija v bozonskih sistemih« (2020).
[8] Daniel Gottesman, Alexei Kitaev in John Preskill, “Kodiranje kubita v oscilatorju” 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 in MH Devoret, »Kvantna korekcija napake kubita, kodiranega v mrežnih stanjih oscilatorja« 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 in A. Grassellino, »Tridimenzionalni superprevodni resonatorji pri T <20mK z življenjsko dobo fotonov do $tau $=2 s'' Uporabljen fizični pregled 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 in Robert J. Schoelkopf, »Kvantni pomnilnik z milisekundno koherenco v vezju 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 in RJ Schoelkopf, »Fault-tolerant detection of a quantum error« 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 in RJ Schoelkopf, »Defaziranje fotonskega hrupa v meji močne disperzije vezja QED ” Physical Review B 86, 180504 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.86.180504
[14] Arne L. Grimsmo, Joshua Combes in Ben Q. Baragiola, »Kvantno računalništvo z rotacijsko simetričnimi bozonskimi kodami« Physical Review X 10, 011058 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.011058
[15] Yingkai Ouyangand Earl T. Campbell »Kompromisi glede odpornosti števila in faznega premika v bozonskih kvantnih kodah« IEEE Transactions on Information Theory 67, 6644–6652 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2021.3102873
[16] Felix Leditzky, Debbie Leung in 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 “Kvantna korekcija napak s pomočjo konveksne optimizacije” Kvantna obdelava informacij 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 in Liang Jiang, »Meje kvantne zmogljivosti Gaussovih kanalov toplotnih izgub in dosegljive stopnje s kodami Gottesman-Kitaev-Preskill« 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 in SM Girvin, »Novi razred kod za kvantno odpravljanje napak za bozonski način« 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 in Michel H. Devoret, »Dinamično zaščiteni mačji kubiti: Nova paradigma za univerzalno kvantno računanje« New Journal of Physics 16, 045014 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/4/045014
[21] Amir Arqand, Laleh Memarzadeh in Stefano Mancini, »Kvantna zmogljivost bozonskega defaznega kanala« Physical Review A 102, 42413 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.042413
[22] Andreas Winter »Energijsko omejena diamantna norma z aplikacijami za enotno kontinuiteto zveznih spremenljivih kanalskih kapacitet« arXiv:1712.10267 [quant-ph] (2017).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1712.10267
[23] Michael M. Wolf, David Pérez-García in Geza Giedke, »Kvantne zmogljivosti bozonskih kanalov« 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 in Seth Lloyd, »Gaussova kvantna informacija« Pregledi moderne fizike 84, 621–669 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.84.621
[25] Mark M. Wilde in Haoyu Qi »Energijsko omejene zasebne in kvantne zmogljivosti kvantnih kanalov« IEEE Transactions on Information Theory 64, 7802–7827 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2018.2854766
[26] Ludovico Lamiand Mark M. Wilde »Natančna rešitev za kvantne in zasebne zmogljivosti bozonskih defaznih kanalov« arXiv:2205.05736 [quant-ph] (2022).
https:///doi.org/10.48550/arxiv.2205.05736
https:///arxiv.org/abs/2205.05736v1
[27] Vikesh Siddhu in Robert B. Griffiths »Pozitivnost in neaditivnost kvantnih zmogljivosti z uporabo generaliziranih kanalov izbrisa« IEEE Transactions on Information Theory 67, 4533–4545 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2021.3080819
[28] Atharv Joshi, Kyungjoo Noh in Yvonne Y Gao, »Kvantna obdelava informacij z bozonskimi kubiti v vezju QED« Kvantna znanost in tehnologija 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 in Vincenzo Savona, »Kvantna korekcija napak z uporabo stisnjenih Schrödingerjevih mačjih stanj« 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 in MH Devoret, »Stabilizacija in delovanje Kerr-cat kubita« 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 in Z. Leghtas, »Stosekundni bitni preobrat v dvofotonskem disipativnem oscilatorju« arXiv :2204.09128 [kvant-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 in Zaki Leghtas, »Eksponentno zatiranje bitov v qubitu, kodiranem v oscilatorju« 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 in Liang Jiang, »Phase-engineered bosonic quantum codes« Physical Review A 103, 062427 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.062427
[34] Igor Devetak in Andreas Winter »Destilacija skrivnega ključa in prepletenost iz kvantnih stanj« 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 »Kvantne kode iz nevronskih mrež« New Journal of Physics 22, 023005 (2018).
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ab6cdd
Navedel
[1] Ludovico Lami in Mark M. Wilde, »Natančna rešitev za kvantne in zasebne zmogljivosti bozonskih defaznih kanalov«, arXiv: 2205.05736.
Zgornji citati so iz SAO / NASA ADS (zadnjič posodobljeno 2022-09-29 12:24:49). Seznam je morda nepopoln, saj vsi založniki ne dajejo ustreznih in popolnih podatkov o citiranju.
Pridobitve ni bilo mogoče Crossref citirani podatki med zadnjim poskusom 2022-09-29 12:24:47: Citiranih podatkov za 10.22331 / q-2022-09-29-821 od Crossrefa ni bilo mogoče pridobiti. To je normalno, če je bil DOI registriran pred kratkim.
Ta dokument je objavljen v Quantumu pod Priznanje avtorstva Creative Commons 4.0 International (CC BY 4.0) licenca. Avtorske pravice ostajajo pri izvirnih imetnikih avtorskih pravic, kot so avtorji ali njihove ustanove.
