利用光学中压缩光与 Fock 态之间的交叉 Kerr 相互作用生成 Gottesman-Kitaev-Preskill 量子比特
量子物理
2022-02-25 v2
摘要
Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) 量子比特由于其抗噪性和可扩展性的优势，是光学连续变量容错量子计算 (FTQC) 的重要组件。然而，制备光学 GKP 量子比特的主要问题之一在于难以获得非线性。交叉 Kerr 相互作用是实现该非线性的有希望的候选者之一。目前尚无使用交叉 Kerr 相互作用生成用于 FTQC 的光学 GKP 量子比特的方案。在本工作中，我们提出了一种利用压缩光与 Fock 态叠加之间的交叉 Kerr 相互作用来生成 GKP 量子比特的方法。我们在数值上表明，可以生成 10 dB 的 GKP 量子比特，其平均保真度分别为 99.99% 和 99.9%，成功概率分别为 2.7% 和 4.8%。因此，当我们获得了用于制备辅助 Fock 态和交叉 Kerr 相互作用的充分技术时，我们的方法具有生成满足 FTQC 所需质量的光学 GKP 量子比特的潜力。
引用
@article{arxiv.2109.04801,
title = {Generating Gottesman-Kitaev-Preskill qubit using a cross-Kerr interaction between a squeezed light and Fock states in optics},
author = {Kosuke Fukui and Mamoru Endo and Warit Asavanant and Atsushi Sakaguchi and Jun-ichi Yoshikawa and Akira Furusawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.04801},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 6 figures