propagating light 编码量子比特的高斯繁殖
量子物理
2022-12-13 v1
摘要
实际量子计算需要对逻辑量子比特在物理系统中进行稳健的编码，以保护脆弱的量子信息。目前，由于可扩展性不足，大多数物理系统中的逻辑编码受到限制，因此 propagating light 的高可扩展性是实现实际量子计算机的潜在突破口。然而，propagating light 也存在一个缺点：由于非线性较弱，难以进行逻辑编码。本文我们提出了一种 Gaussian 繁殖方法，将任意Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) 量子比特编码到 propagating light 中。关键思想是利用光子探测器高效且可迭代地生成量子叠加态，这是量子 propagating light 中最常用的非线性元件。这种表述使得能够以最小资源系统性地创建所需的量子比特成为可能。我们的模拟显示，超过容错阈值的GKP量子比特，包括“魔法态”，可以高成功概率和超过0.99的保真度生成。这一结果为实现实际量子计算填补了重要的缺失环节。
引用
@article{arxiv.2212.05436,
title = {Gaussian breeding for encoding a qubit in propagating light},
author = {Kan Takase and Kosuke Fukui and Akito Kawasaki and Warit Asavanant and Mamoru Endo and Jun-ichi Yoshikawa and Peter van Loock and Akira Furusawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.05436},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 2 figures