环境辅助的光学非高斯态退相干抑制
量子物理
2026-04-09 v1
摘要
光损耗是光子量子信息处理中的常见瓶颈，削弱了量子方法相对于经典方法的优势。尽管已提出若干对策，如量子蒸馏和量子纠错，但它们通常需要实验上要求苛刻的非高斯操作。这里，我们展示了一种仅使用高斯操作的方案，用于抑制一般未知光学量子态的损耗诱导退相干。通过将压缩真空态注入损耗通道的环境并基于环境监测进行前馈，该方案有效抑制了损耗诱导噪声。我们的可编程环路光学电路允许我们在各种损耗条件下对多种损耗敏感的非高斯态实施该方案，最多进行五步，并与未抑制的情况直接比较结果。结果表明，该方案始终缓解了态的退化，在无抑制的情况下保持了更高的保真度和维格纳负性。该方法可应用于缓解光学系统中广泛的误差类别并延长量子存储寿命。此外，它与其他损耗抑制技术兼容，并可扩展到光学以外的物理平台，为减少容错量子信息处理所需的开销提供了一条有前景的途径。
引用
@article{arxiv.2604.06679,
title = {Environment-Assisted Decoherence Suppression of Optical Non-Gaussian States},
author = {Akihiro Machinaga and Naoki Aritomi and Ryoga Sakurada and Daichi Okuno and Keitaro Anai and Takahiro Kashiwazaki and Takeshi Umeki and Shigehito Miki and Masahiro Yabuno and Hirotaka Terai and Petr Marek and Radim Filip and Shuntaro Takeda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.06679},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 9 figures