1Факультет фізики, Університет Вірджинії, Шарлоттсвіль, Вірджинія 22904, США
2QC82, College Park, MD 20740, США
3Центр квантових обчислень і комунікаційних технологій, Школа наук, Університет RMIT, Мельбурн, VIC 3000, Австралія
Вам цей документ цікавий чи ви хочете обговорити? Скайте або залиште коментар на SciRate.
абстрактний
Ми представляємо алгоритм для надійної генерації різних квантових станів, критичних для квантової корекції помилок і універсальних квантових обчислень із безперервною змінною (CV), таких як стани кота Шредінгера та стани сітки Готтесмана-Китаєва-Прескілла (GKP) із станів кластера CV Гаусса. Наш алгоритм заснований на методі вузлової телепортації з підрахунком фотонів (PhANTM), який використовує стандартну обробку інформації Гауса про стан кластера з єдиним додаванням локальних вимірювань із визначенням кількості фотонів. Ми показуємо, що PhANTM може застосовувати поліноміальні вентилі та вбудовувати котячі стани в кластер. Цей метод стабілізує котячі стани проти гаусового шуму та зберігає негаусівство в кластері. Ми показуємо, що існуючі протоколи для розведення станів кішок можуть бути вбудовані в обробку стану кластера за допомогою PhANTM.
Рекомендоване зображення: вимірювання PhANTM, що виконуються вздовж стану кластера, споживають вузли стану кластера для вбудовування станів кота Шредінгера. Потім ці котячі стани можна використовувати для генерації ресурсів для універсальних квантових обчислень шляхом виконання додаткових вимірювань на вузлах стану кластера.
Популярне резюме
У цій роботі ми розробляємо метод впровадження необхідної негаусівності без допоміжних ресурсів, просто виконуючи відповідні вимірювання стану кластера. Ці вимірювання приймають форму операцій віднімання фотонів з наступним звичайним гомодинним виявленням для телепортації квантової інформації. У той час як інші методи генерації негаусівських станів, таких як кубічний фазовий стан, можуть вимагати роздільної здатності десятків фотонів, нам потрібна лише низька роздільна здатність за числом фотонів, яку можна досягти за допомогою кількох різних технологій. Хоча віднімання фотонів є імовірнісним, повторне застосування після телепортації з гомодинного виявлення означає, що ми будемо майже впевнені в тому, що врешті-решт досягнемо успіху, і лише деяка накладна кількість мод повинна бути використана для вимірювання. Коли відбувається успішне віднімання фотона, локальний стан, пов’язаний з кластером, стає негаусовим і перетворюється на стан кошеня Шредінгера. Повторні застосування віднімання фотонів перед телепортацією збільшують амплітуду стану кота до рівня, який залежить від стиснення, наявного в стані кластера. Дивно, але процес може зберегти амплітуду стану кішки навіть за наявності гаусового шуму через кінцеве стиснення.
Цей процес, який ми називаємо методом телепортації вузла з підрахунком фотонів (PhANTM), може відбуватися паралельно на багатьох окремих одновимірних ланцюжках у стані кластера. Усі вузли стану кластера, крім одного, у кожному ланцюжку споживаються вимірюванням, але останній невиміряний вузол перетворюється на стан cat. Таким чином, локальна квантова інформація цього вузла може бути використана як негаусівський ресурс, але, що важливо, вона залишилася переплутаною з рештою ресурсу стану кластера. Потім ми продовжуємо показувати, що методи розмноження котячих станів для отримання GKP-станів сумісні з формалізмом кластерного стану, тобто наш метод може генерувати котячі стани, які потім можна розводити в універсальні обчислювальні ресурси, виконуючи експериментально доступні вимірювання на безперервній -змінний стан кластера. Ми також мотивуємо підключення до протоколів оцінки фази та надаємо приклади, які вказують на те, що наш метод може бути успішним за наявності експериментальних недосконалостей і декогерентності.
► Дані BibTeX
► Список літератури
[1] Майкл А. Нільсен та Ісаак Л. Чуанг. Квантові обчислення та квантова інформація. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 2000. https:///doi.org/10.1119/1.1463744.
https: / / doi.org/ 10.1119 / 1.1463744
[2] Роберт Рауссендорф і Ганс Дж. Брігель. Односторонній квантовий комп'ютер. фіз. Rev. Lett., 86: 5188–5191, травень 2001 р. 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 та MA Nielsen. Універсальне квантове обчислення з безперервно змінними станами кластера. фіз. Rev. Lett., 97: 110501, 2006. http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.110501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.97.110501
[4] Моран Чен, Ніколас С. Менікуччі та Олів'є Пфістер. Експериментальна реалізація багаточастинної заплутаності 60 мод квантової оптичної частотної гребінки. фіз. Rev. Lett., 112: 120505, березень 2014 р. 10.1103/PhysRevLett.112.120505. URL-адреса http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.120505.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.120505
[5] Шота Йокояма, Рюдзі Укаї, Сейдзі К. Армстронг, Чанонд Сорнфіпхатфонг, Тошіюкі Кадзі, Сігенарі Сузукі, Джун-ічі Йосікава, Хідехіро Йонезава, Ніколас К. Менікуччі та Акіра Фурусава. Надвеликомасштабні безперервні змінні стани кластера, мультиплексовані в часовій області. Нац. Photon., 7: 982, 2013. https:///doi.org/10.1038/nphoton.2013.287.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2013.287
[6] Міккель В. Ларсен, Сюеші Го, Каспер Р. Бреум, Йонас С. Ніргаард-Нільсен та Ульрік Л. Андерсен. Детермінована генерація двовимірного стану кластера. Наука, 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] Варіт Асаванант, Ю Шіозава, Шота Йокояма, Барамі Чароенсомбутамон, Хірокі Емура, Рафаель Н. Александер, Шунтаро Такеда, Джун-ічі Йосікава, Ніколас С. Менікуччі, Хідехіро Йонезава та ін. Генерація двовимірного стану кластера, мультиплексованого у часовій області. Наука, 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] Даніель Готтесман, Олексій Китаєв і Джон Прескілл. Кодування кубіта в осциляторі. фіз. Rev. A, 64: 012310, червень 2001 р. 10.1103/PhysRevA.64.012310. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.64.012310.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.012310
[9] Ніколас С. Менікуччі. Відмовостійкі квантові обчислення на основі вимірювань із безперервними змінними станами кластера. фіз. Rev. Lett., 112: 120504, березень 2014 р. 10.1103/PhysRevLett.112.120504. URL-адреса http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.120504.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.120504
[10] Хеннінг Вальбрух, Моріц Мехмет, Карстен Данцманн і Роман Шнабель. Виявлення 15 дБ стиснутих станів світла та їх застосування для абсолютного калібрування фотоелектричної квантової ефективності. фіз. Rev. Lett., 117: 110801, вересень 2016 р. 10.1103/PhysRevLett.117.110801. URL-адреса http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.110801.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.110801
[11] Косуке Фукуї, Акіхіса Томіта, Ацуші Окамото та Кейсуке Фуджі. Високопорогові відмовостійкі квантові обчислення з аналоговою квантовою корекцією помилок. фіз. Ред. X, 8: 021054, травень 2018 р. 10.1103/PhysRevX.8.021054. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.021054.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.021054
[12] Майл Гу, Крістіан Відбрук, Ніколас С. Менікуччі, Тімоті С. Ральф і Пітер ван Лок. Квантові обчислення з безперервними змінними кластерами. фіз. Rev. A, 79: 062318, червень 2009 р. 10.1103/PhysRevA.79.062318. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.79.062318.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.062318
[13] Сет Ллойд і Семюел Л. Браунштейн. Квантові обчислення над безперервними змінними. фіз. Rev. Lett., 82: 1784–1787, лютий 1999 р. 10.1103/PhysRevLett.82.1784. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.1784.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.82.1784
[14] Стівен Д. Бартлетт, Баррі С. Сандерс, Семюел Л. Браунштейн і Кае Немото. Ефективне класичне моделювання безперервних змінних квантово-інформаційних процесів. фіз. Rev. Lett., 88: 097904, лютий 2002 р. 10.1103/PhysRevLett.88.097904. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.097904.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.097904
[15] А. Марі та Я. Айзерт. Позитивні функції Вігнера роблять класичне моделювання квантових обчислень ефективним. фіз. Rev. Lett., 109: 230503, грудень 2012 р. 10.1103/PhysRevLett.109.230503. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.230503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.230503
[16] Даніель Готтесман. Уявлення Гейзенберга квантових комп'ютерів. Препринт arXiv quant-ph/9807006, 1998. 10.48550/arXiv.quant-ph/9807006. URL-адреса https:///arxiv.org/abs/quant-ph/9807006.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/9807006
arXiv: quant-ph / 9807006
[17] Жюльєн Нісе, Яромір Фіурашек і Ніколас Дж. Серф. Теорема заборони для квантової корекції помилок Гауса. фіз. Rev. Lett., 102: 120501, березень 2009 р. 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 і Liang Jiang. Кодування осцилятора на багато осциляторів. фіз. Rev. Lett., 125: 080503, серпень 2020 р. 10.1103/PhysRevLett.125.080503. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.080503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.080503
[19] Бен К. Бараджола, Джакомо Панталеоні, Рафаель Н. Александер, Анджела Каранджаї та Ніколас К. Менікуччі. Всегауссівська універсальність і відмовостійкість з кодом Готтесмана-Китаєва-прескілла. фіз. Rev. Lett., 123: 200502, листопад 2019 р. 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 та JP Home. Кодування кубіта в механічному осциляторі захоплених іонів. Nature, 566 (7745): 513–517, 2019. 10.1038/s41586-019-0960-6. URL-адреса 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 та ін. MH Devoret. Квантова корекція помилок кубіта, закодованого в сіткових станах осцилятора. Nature, 584 (7821): 368–372, 2020. 10.1038/s41586-020-2603-3. URL-адреса https:///doi.org/10.1038/s41586-020-2603-3.
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2603-3
[22] Бреннан де Нів, Тхань-Лонг Нгуєн, Таня Берле та Джонатан П. Хоум. Виправлення помилок кубіта стану логічної сітки за допомогою дисипативної накачування. 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] М. Дакна, Л. Кнолл і Д.-Г. Welsch. Квантова інженерія стану з використанням умовного вимірювання на дільнику променя. Євро. фіз. J. D, 3 (3): 295–308, вересень 1998 р. ISSN 1434-6060, 1434-6079. 10.1007/s100530050177. URL-адреса http:///www.springerlink.com/openurl.asp?genre=article&id=doi:10.1007/s100530050177.
https:///doi.org/10.1007/s100530050177
[24] Олексій Уржумцев, Роза Туалле-Брурі, Жульєн Лора та Філіп Гранж’є. Створення оптичних кошенят Шредінгера для квантової обробки інформації. Наука, 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 і S. Glancy. Повністю оптична генерація станів для «Кодування кубіта в осциляторі». Opt. Lett., 35 (19): 3261–3263, жовтень 2010 р. 10.1364/OL.35.003261. URL-адреса 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] Міллер Ітон, Раджвір Нехра та Олів’є Пфістер. Підготовка негауссівського та готтесманівсько-китаєвського станів за допомогою фотонного каталізу. New Journal of Physics, 21: 113034, 2019. 10.1088/1367-2630/ab5330. URL-адреса http:///iopscience.iop.org/10.1088/1367-2630/ab5330.
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ab5330
[27] Г. С. Теккадат, Б. А. Белл, І. А. Волмслі та А. І. Львівський. Розробка котячих станів Шредінгера за допомогою фотонного детектора парності. 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] Кан Такасе, Джун-ічі Йосікава, Варіт Асаванант, Мамору Ендо та Акіра Фурусава. Генерація оптичних станів кота Шредінгера шляхом узагальненого віднімання фотонів. фіз. Rev. A, 103: 013710, січень 2021 р. 10.1103/PhysRevA.103.013710. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.013710.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.013710
[29] Ілан Цитрін, Дж. Елі Бурасса, Ніколас К. Менікуччі та Крішна Кумар Сабапаті. Прогрес у напрямку практичного обчислення кубітів з використанням наближених кодів Готтесмана-Китаєва-Прескілла. фіз. Rev. A, 101: 032315, березень 2020 р. 10.1103/PhysRevA.101.032315. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.032315.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.032315
[30] Кіт Р. Моутс, Бен К. Бараджола, Олексій Гілкріст і Ніколас К. Менікуччі. Кодування кубітів в осцилятори з атомними ансамблями та стиснутим світлом. фіз. Rev. A, 95: 053819, травень 2017 р. 10.1103/PhysRevA.95.053819. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.053819.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.053819
[31] Юнонг Ши, Крістофер Чемберленд і Ендрю Кросс. Відмовостійка підготовка наближених станів gkp. 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] Дайкін Су, Кейсі Р. Майерс і Крішна Кумар Сабапаті. Перетворення гаусівських станів у негаусівські за допомогою детекторів із роздільною здатністю числа фотонів. фіз. Rev. A, 100: 052301, листопад 2019 р. 10.1103/PhysRevA.100.052301. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.052301.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.052301
[33] Олексій Уржумцев, Хюнсок Чон, Роза Туалле-Брурі та Філіп Гранж’є. Генерація оптичних "кішок Шредінгера" зі станів числа фотонів. Nature (Лондон), 448: 784, 2007. doi:10.1038/nature06054.
[34] Хірокі Такахасі, Кентаро Вакуї, Сігенарі Сузукі, Масахіро Такеока, Казухіро Хаясака, Акіра Фурусава та Масахіде Сасакі. Генерація суперпозиції когерентного стану великої амплітуди за допомогою субтракції фотонів за допомогою Ancilla. фіз. Rev. Lett., 101 (23): 233605, грудень 2008 р. 10.1103/PhysRevLett.101.233605. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.233605.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.233605
[35] Томас Геррітс, Скотт Гленсі, Трейсі С. Клемент, Брайс Калкінс, Адріана Е. Літа, Аарон Дж. Міллер, Алан Л. Мігдалл, Сае Ву Нам, Річард П. Мірін та Емануель Нілл. Генерація суперпозицій оптичних когерентних станів шляхом віднімання фотонів із роздільною здатністю за числом із стиснутого вакууму. фіз. Rev. A, 82: 031802, вересень 2010 р. 10.1103/PhysRevA.82.031802. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.82.031802.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.82.031802
[36] Жан Етесс, Мартін Буйяр, Бхаскар Кансері та Роза Туалле-Брурі. Експериментальна генерація стиснутих котячих станів з операцією, що дозволяє ітераційне зростання. фіз. Rev. Lett., 114: 193602, травень 2015 р. 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. Чон, Р. Філіп, О. Морін і Дж. Лорат. Оптичний синтез великоамплітудних суперпозицій стисненого когерентного стану з мінімальними ресурсами. фіз. Rev. Lett., 115: 023602, липень 2015 р. 10.1103/PhysRevLett.115.023602. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.023602.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.023602
[38] Олександр Є. Уланов, Ілля А. Федоров, Демид Сичов, Філіп Гранж'є, А. І. Львівський. Стійкий до втрат інженерний стан для квантово покращеної метрології за допомогою зворотного ефекту Хонг-у-Манделя. Nature Communications, 7 (1): 1–6, 2016. https:///doi.org/10.1038/ncomms11925.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms11925
[39] Демид В. Сичов, Олександр Є. Уланов, Анастасія А. Пушкіна, Метью В. Річардс, Ілля А. Федоров та Олександр І. Львівський. Розширення оптичних станів кота Шредінгера. Нац. Фотон., 11 (6): 379–382, червень 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 і GJ Milburn. Схема ефективного квантового обчислення з лінійною оптикою. Nature (Лондон), 409: 46–52, січень 2001 р. 10.1038/35051009.
https: / / doi.org/ 10.1038 / 35051009
[41] Дж. Елі Бурасса, Рафаель Н. Александер, Майкл Васмер, Ашлеша Патіл, Ілан Цитрін, Такая Мацуура, Дайкін Су, Бен К. Барагіола, Саікат Гуха, Гійом Дофіне, Крішна К. Сабапаті, Ніколас К. Менікуччі та Іш Дханд. Проект для масштабованого фотонного відмовостійкого квантового комп’ютера. Quantum, 5: 392, лютий 2021 р. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2021-02-04-392. URL-адреса https:///doi.org/10.22331/q-2021-02-04-392.
https://doi.org/10.22331/q-2021-02-04-392
[42] С. Такеда і А. Фурусава. Назустріч великомасштабним відмовостійким універсальним фотонним квантовим обчисленням. APL Photonics, 4 (6): 060902, 2019. https:///doi.org/10.1063/1.5100160.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5100160
[43] Міккель В. Ларсен, Крістофер Чемберленд, Кюнджу Но, Йонас С. Ніргаард-Нільсен та Ульрік Л. Андерсен. Відмовостійка архітектура квантових обчислень на основі безперервних вимірювань. PRX Quantum, 2: 030325, серпень 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 і MS Kim. Умовне створення суперпозицій когерентних станів з неефективним детектуванням фотонів. фіз. Rev. A, 70 (2), серпень 2004 р. 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] Чанхун О і Хюнсок Чон. Ефективне підсилення суперпозицій когерентних станів за допомогою вхідних станів з різною парністю. Журнал Оптичного товариства Америки B, 35 (11): 2933, листопад 2018 р. 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] Жан Етесс, Ремі Бландіно, Бхаскар Кансері та Роза Туалле-Брурі. Пропозиція безпрозорого порушення нерівностей Белла з набором одиничних фотонів і гомодинних вимірювань. 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] Даніель Дж. Вейганд і Барбара М. Терхал. Генерація станів сітки зі станів кота Шредінгера без поствибору. фіз. Rev. A, 97: 022341, лютий 2018 р. 10.1103/PhysRevA.97.022341. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.022341.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.022341
[48] Христос Н. Гагатсос і Сайкат Гуха. Неможливість створення довільних негаусівських станів за допомогою гаусових станів із нульовим середнім і часткового визначення числа фотонів. фіз. Дослідження, 3: 043182, грудень 2021 р. 10.1103/PhysRevResearch.3.043182. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.043182.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.043182
[49] Улісс Шабо, Джулія Ферріні, Фредерік Гросханс і Деміан Маркем. Класичне моделювання гаусових квантових ланцюгів з негаусовими вхідними станами. фіз. Дослідження, 3: 033018, липень 2021 р. 10.1103/PhysRevResearch.3.033018. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.033018.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.033018
[50] Маттіа Вальшерс, Супратік Саркар, Валентина Парігі та Ніколас Трепс. Налаштування негаусових станів графа безперервної змінної. фіз. Rev. Lett., 121: 220501, листопад 2018 р. 10.1103/PhysRevLett.121.220501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.220501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.220501
[51] Маттіа Вальшерс, Валентина Парігі та Ніколас Трепс. Практична основа підготовки умовного негаусового квантового стану. PRX Quantum, 1: 020305, жовтень 2020 р. 10.1103/PRXQuantum.1.020305. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.1.020305.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.1.020305
[52] Кевін Маршалл, Рафаель Пузер, Джордж Сіопсіс і Крістіан Відбрук. Повторюйте до успіху кубічний фазовий затвор для універсального квантового обчислення безперервної змінної. фіз. Rev. A, 91: 032321, березень 2015 р. 10.1103/PhysRevA.91.032321. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.91.032321.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.91.032321
[53] Франческо Арзані, Ніколас Трепс і Джулія Ферріні. Поліноміальна апроксимація негаусових унітарних одиниць шляхом підрахунку одного фотона за раз. фіз. Rev. A, 95: 052352, травень 2017 р. 10.1103/PhysRevA.95.052352. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.052352.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.052352
[54] Йоганссон, PD Nation, і Франко Норі. QuTiP: фреймворк Python з відкритим кодом для динаміки відкритих квантових систем. комп. фіз. Comm., 183 (8): 1760–1772, серпень 2012. ISSN 0010-4655. 10.1016/j.cpc.2012.02.021. URL-адреса http:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010465512000835.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.cpc.2012.02.021
http:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010465512000835
[55] Йоганссон, PD Nation, і Франко Норі. Qutip 2: структура Python для динаміки відкритих квантових систем. 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] Натан Кіллоран, Джош Ізаак, Ніколас Кесада, Вілле Бергхольм, Метью Емі та Крістіан Відбрук. Strawberry fields: програмна платформа для фотонних квантових обчислень. 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] Томас Р. Бромлі, Хуан Мігель Арразола, Соран Джахангірі, Джош Ізаак, Ніколас Кесада, Ален Дельгадо Гран, Марія Шульд, Джеремі Свінартон, Зейд Забане та Натан Кіллоран. Застосування короткочасних фотонних квантових комп’ютерів: програмне забезпечення та алгоритми. Квантова наука та технологія, 5 (3): 034010, 2020. https:///doi.org/10.1088/2058-9565/ab8504.
https:///doi.org/10.1088/2058-9565/ab8504
[58] Блейні В. Уолш, Бен К. Барагіола, Рафаель Н. Александер і Ніколас К. Менікуччі. Телепортація безперервно змінних воріт і виправлення помилок бозонного коду. фіз. Rev. A, 102: 062411, грудень 2020 р. 10.1103/PhysRevA.102.062411. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.102.062411.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.062411
[59] Сігенарі Судзукі, Масахіро Такеока, Масахіде Сасакі, Ульрік Л. Андерсен і Фуміхіко Каннарі. Практична схема очищення для декогерентних суперпозицій когерентного стану за допомогою часткового гомодинного виявлення. фіз. Rev. A, 73: 042304, квітень 2006 р. 10.1103/PhysRevA.73.042304. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.73.042304.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.73.042304
[60] Амін Лагаут, Йонас С. Ніргаард-Нільсен, Іоаннес Рігас, Крістіан Краг, Андерс Тіпсмарк та Ульрік Л. Андерсен. Посилення реалістичних станів, подібних до кота Шредінгера, за допомогою гомодинного вісника. фіз. Rev. A, 87: 043826, квітень 2013 р. 10.1103/PhysRevA.87.043826. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.87.043826.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.87.043826
[61] Роберт Рауссендорф, Даніель Е. Браун і Ганс Дж. Брігель. Квантові обчислення станів кластерів на основі вимірювань. фіз. Rev. A, 68: 022312, серпень 2003 р. 10.1103/PhysRevA.68.022312. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.022312.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.022312
[62] Рафаель Н. Александер, Сейдзі К. Армстронг, Рюдзі Укаї та Ніколас К. Менікуччі. Аналіз шуму одномодових гаусових операцій з використанням безперервних змінних станів кластера. фіз. Rev. A, 90: 062324, грудень 2014 р. 10.1103/PhysRevA.90.062324. URL-адреса http:///doi.org/10.1103/PhysRevA.90.062324.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.062324
[63] Рюджі Укай, Дзюн-ічі Йосікава, Норіакі Івата, Пітер ван Лок та Акіра Фурусава. Універсальні лінійні перетворення Боголюбова через одностороннє квантове обчислення. фіз. Rev. A, 81: 032315, березень 2010 р. 10.1103/PhysRevA.81.032315. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.81.032315.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.81.032315
[64] Блейні В. Уолш, Лукас Дж. Менсен, Бен К. Барагіола та Ніколас С. Менікуччі. Надійна відмовостійкість для безперервних змінних станів кластера з надлишковим захистом від здавлення. фіз. Rev. A, 100: 010301, липень 2019 р. 10.1103/PhysRevA.100.010301. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.010301.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.010301
[65] Е. Кнілл. Масштабовані квантові обчислення за наявності великої кількості виявлених помилок. фіз. Rev. A, 71: 042322, квітень 2005 р. 10.1103/PhysRevA.71.042322. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.71.042322.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.71.042322
[66] Кріста М. Свор, Метью Б. Гастінгс і Майкл Фрідман. Швидша оцінка фази. Квантова інформація. комп’ютер., 14 (3–4): 306–328, березень 2014. ISSN 1533-7146. URL-адреса https:///dl.acm.org/doi/abs/10.5555/2600508.2600515.
https:///dl.acm.org/doi/abs/10.5555/2600508.2600515
[67] Б. М. Терхал і Д. Вейганд. Кодування кубіта в режим порожнини в схемі qed за допомогою оцінки фази. фіз. Rev. A, 93: 012315, січень 2016 р. 10.1103/PhysRevA.93.012315. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.93.012315.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.012315
[68] Варіт Асаванант, Барамі Чароенсомбутамон, Шота Йокояма, Такеру Ебіхара, Томохіро Накамура, Рафаель Н. Александер, Мамору Ендо, Джун-ічі Йосікава, Ніколас С. Менікуччі, Хідехіро Йонезава та ін. Квантові обчислення на основі стокрокового вимірювання, мультиплексовані в часовій області з тактовою частотою 25 МГц. Препринт arXiv arXiv:2006.11537, 2020. 10.1103/PhysRevApplied.16.034005.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.16.034005
arXiv: 2006.11537
[69] Пей Ван, Моран Чен, Ніколас К. Менікуччі та Олів'є Пфістер. Плетіння квантової оптичної частоти розпадається на безперервно змінні стани гіперкубічного кластера. фіз. Rev. A, 90: 032325, вересень 2014 р. 10.1103/PhysRevA.90.032325. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.90.032325.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.032325
[70] Рафаель Н. Александер, Шота Йокояма, Акіра Фурусава та Ніколас С. Менікуччі. Універсальне квантове обчислення з двошаровими квадратними ґратками в часовому режимі. фіз. Rev. A, 97: 032302, березень 2018 р. 10.1103/PhysRevA.97.032302. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.032302.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032302
[71] Міккель В. Ларсен, Сюеші Го, Каспер Р. Бреум, Йонас С. Ніргаард-Нільсен та Ульрік Л. Андерсен. Детерміновані багаторежимні вентилі на масштабованій платформі фотонних квантових обчислень. Фізика природи, сторінки 1–6, 2021b. https:///doi.org/10.1038/s41567-021-01296-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-021-01296-y
[72] Карлтон М. Печери. Квантово-механічний шум в інтерферометрі. фіз. D, 23: 1693–1708, квітень 1981 р. 10.1103/PhysRevD.23.1693. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.23.1693.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.23.1693
[73] Тімо Гіллманн, Фернандо Кіхандрія, Арне Л. Грімсмо та Джулія Ферріні. Ефективність схем корекції помилок на основі телепортації для бозонних кодів із зашумленими вимірюваннями. PRX Quantum, 3: 020334, травень 2022 р. 10.1103/PRXQuantum.3.020334. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.020334.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.020334
[74] Франческо Альбареллі, Марко Г. Дженоні, Маттео Г. А. Паріс та Алессандро Ферраро. Ресурсна теорія квантової негаусівності та від’ємності Вігнера. фіз. Rev. A, 98: 052350, листопад 2018 р. 10.1103/PhysRevA.98.052350. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.052350.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.052350
[75] Б. М. Ешер, Р. Л. де Матос Фільо, Л. Давидович. Загальна основа для оцінки межі кінцевої точності в шумовій квантово-підсиленій метрології. Нац. Phys., 7 (5): 406–411, 05 2011. 10.1038/nphys1958. URL-адреса http:///dx.doi.org/10.1038/nphys1958.
https:///doi.org/10.1038/nphys1958
[76] Дайдзі Фукуда, Го Фуджі, Такаюкі Нумата, Куніакі Амемія, Акіо Йошізава, Хідемі Цучіда, Хідетосі Фудзіно, Хіроюкі Ішіі, Таро Ітатані, Шуічіро Іноуе та ін. Роздільний детектор фотонів із перехідним краєм на основі титану з ефективністю виявлення 98% із волоконним зв’язком із узгодженим індексом. Optics express, 19 (2): 870–875, 2011. 10.1364/OE.19.000870.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.19.000870
[77] Г. Фуджі, Д. Фукуда, Т. Нумата, А. Йошизава, Х. Цучіда та С. Іноуе. Тонкий титановий перехідний датчик із золотим покриттям для оптичних вимірювань. Журнал фізики низьких температур, 167 (5): 815–821, 2012. 10.1007/s10909-012-0527-5.
https://doi.org/10.1007/s10909-012-0527-5
[78] Ян Шень, Сінцзюнь Сюе, Ендрю Джонс, Івей Пен, Цзюньі Гао, Та Чін Цзи, Метт Конкол і Джо Кемпбелл. Майже 100% зовнішня квантова ефективність 1550-нм фотодетектор широкого спектру. Optics Express, 30 (2): 3047–3054, 2022. 10.1364/OE.447091.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.447091
[79] Маттео Г. А. Паріс. Оператор переміщення світлорозділювачем. фіз. Lett. A, 217 (2): 78–80, липень 1996. ISSN 0375-9601. 10.1016/0375-9601(96)00339-8. URL-адреса http:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/0375960196003398.
https://doi.org/10.1016/0375-9601(96)00339-8
http:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/0375960196003398
[80] Шенджі Се, Сільвен Вейє та Маріо Дагене. Вбудований однокаскадний інтерферометр Маха-Цендера з високим коефіцієнтом екстинкції на основі багатомодового інтерферометра. Препринт arXiv arXiv:2204.01230, 2022. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2204.01230.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2204.01230
arXiv: 2204.01230
[81] Адріана Е. Літа, Аарон Дж. Міллер і Сае Ву Нам. Підрахунок одиночних фотонів у ближньому інфрачервоному діапазоні з ефективністю 95%. Opt. Expr., 16: 3032–3040, 2008. https:///doi.org/10.1364/OE.16.003032.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.16.003032
[82] Леонардо Ассіс Мораїс, Тілль Вайнхолд, Марсело П. де Алмейда, Адріана Літа, Томас Геррітс, Сае Ву Нам, Ендрю Г. Вайт і Джефф Джиллетт. Точне визначення числа фотонів у реальному часі. 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] Міллер Ітон, Амр Хоссамельдін, Річард Дж. Біріттелла, Пол М. Алсінг, Крістофер Сі Джері, Кріс Куевас, Хай Донг і Олів’є Пфістер. Розділення 100 фотонів і квантова генерація незміщених випадкових чисел. Препринт arXiv arXiv:2205.01221, 2022. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2205.01221.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2205.01221
arXiv: 2205.01221
[84] Клінтон Кехолл, Кетрін Л. Ніколіч, Нурул Т. Іслам, Грегорі П. Лаф’ятіс, Аарон Дж. Міллер, Деніел Дж. Готьє та Чонґсанг Кім. Багатофотонне детектування за допомогою звичайного надпровідного нанодротяного однофотонного детектора. Optica, 4 (12): 1534–1535, грудень 2017 р. 10.1364/OPTICA.4.001534. URL-адреса 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] Мамору Ендо, Тацукі Сонояма, Мікіхіса Мацуяма, Фумія Окамото, Сігехіто Мікі, Масахіро Ябуно, Фуміхіро Чайна, Хіротака Тераї та Акіра Фурусава. Квантова детекторна томографія надпровідного нанострічкового детектора з роздільною здатністю фотонів. 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 і JD Franson. Роздільна здатність числа фотонів з використанням мультиплексованих у часі однофотонних детекторів. фіз. Rev. A, 68: 043814, жовтень 2003 р. 10.1103/PhysRevA.68.043814. URL-адреса http:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.043814.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.043814
[87] Деріл Ахілл, Крістін Зільберхорн, Цезарі Сліва, Конрад Банашек та Ян А. Волмслі. Виявлення за допомогою оптоволокна з роздільною здатністю кількості фотонів. Opt. Lett., 28 (23): 2387–2389, грудень 2003 р. 10.1364/OL.28.002387. URL-адреса 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] Раджвір Нехра, Чун-Хун Чанг, Цяньхуань Юй, Андреас Белінг і Олів'є Пфістер. Фотоннороздільні сегментовані детектори на основі однофотонних лавинних фотодіодів. Opt. Express, 28 (3): 3660–3675, лютий 2020 р. 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] Кайкай Лю, Найджун Джин, Хаотян Ченг, Нітеш Чаухан, Метью В. Пакетт, Карл Д. Нельсон, Раян О. Бехунін, Пітер Т. Ракіч і Деніел Дж. Блюменталь. Надзвичайно низька втрата 0.034 дБ/м інтегрована фотоніка пластинчастого масштабу, яка реалізує 720 мільйонів квантів і 380 $mu$w порогової брюлюенівської генерації. 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, and JC Campbell. Фотодіод із високою квантовою ефективністю на одному біжучому носії. IEEE Photonics Technology Letters, 29 (3): 302–305, лютий 2017 р. 10.1109/LPT.2016.2647638.
https:///doi.org/10.1109/LPT.2016.2647638
[91] Янг-Сік Ра, Адрієн Дюфур, Маттіа Вальшерс, Клеман Жаккар, Тібо Мішель, Клод Фабр і Ніколя Трепс. Негаусові квантові стани багатомодового світлового поля. 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 та S. Glancy. Квантові обчислення з оптичними когерентними станами. фіз. Rev. A, 68: 042319, жовтень 2003 р. 10.1103/PhysRevA.68.042319. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.042319.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.042319
[93] Якоб Хаструп та Ульрік Лунд Андерсен. Повністю оптична квантова корекція помилок котячого коду. Препринт arXiv arXiv:2108.12225, 2021. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2108.12225.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2108.12225
arXiv: 2108.12225
Цитується
Ця стаття опублікована в Quantum під Creative Commons Attribution 4.0 International (CC на 4.0) ліцензія. Авторське право залишається за оригінальними власниками авторських прав, такими як автори або їх установи.
