确定性地生成图形状态的模块化架构

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哈桑沙普里安¹ 和阿里雷扎·沙巴尼²

¹思科量子实验室，圣何塞，CA 95134，美国
²思科量子实验室，洛杉矶，CA 90049，美国

抽象

图态是一系列稳定器态，可以针对光子量子计算和量子通信中的各种应用进行定制。在本文中，我们提出了一种基于耦合到波导和光纤延迟线的量子点发射器的模块化设计，以确定性地生成 N 维簇状态和其他有用的图形状态，例如树状态和中继器状态。与之前的提议不同，我们的设计不需要量子点上的两个量子位门，最多需要一个光开关，从而最大限度地减少了这些要求通常带来的挑战。此外，我们讨论了我们设计的错误模型，并在 Raussendorf-Harrington-Goyal (RHG) 晶格上的 0.53d 图状态的情况下展示了错误阈值为 3% 的容错量子存储器。我们还根据渗流理论提供了容错 RHG 状态下可校正损失的基本上限，分别为 1.24 dB 或 0.24 dB，具体取决于状态是直接生成还是从简单的立方簇状态获得。

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特色图片：我们的模块化架构的示意图，用于生成光子量子比特的图形状态。它由两部分组成：一个有源组件，一个将光子发送到第二个（无源）组件的量子发射器 (Q)，包括一个光环行器，该环行器连接到一个由延迟线终止的散射块（充当 CZ 门）反馈回路。一些示例输出图形状态显示在输出中。

►BibTeX数据

@article{Shapourian2023modular, doi = {10.22331/q-2023-03-02-935}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-03-02-935}, title = {模块化架构确定性地生成图形状态}，作者 = {Shapourian、Hassan 和 Shabani、Alireza}，期刊 = {{Quantum}}，issn = {2521-327X}，出版商 = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}，卷 = {7}，页数 = {935}，月 = 三月，年 = {2023} }

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