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利用单量子发射源和最少融合次数生成图态

量子物理 2025-07-21 v3

摘要

图态是基于测量和融合的光子量子计算的关键资源,然而其创建在实验上具有挑战性。我们优化了一种使用单量子发射源和线性光学贝尔态测量(称为融合)的混合图态生成方案。我们首先从单量子发射源生成受限类别的态,然后应用融合来创建目标图态,其中我们使用动态规划方法来寻找所需融合次数最少的构造。我们的分析产生了一个查找表,用于以最少融合次数构造约 2.8×1072.8\times 10^7 个非同构图态。该查找表涵盖了所有最多八个量子比特的图态以及若干最多十四个量子比特的图态。我们展示了选定图态的构造协议并提供了查找表。对于不在查找表中的大型图态,我们利用图论性质推导了所需融合次数的下界。最后,我们利用查找表在给定固定融合次数用于其构造的条件下搜索最佳的抗损耗图码。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.04587,
  title  = {Generating graph states with a single quantum emitter and the minimum number of fusions},
  author = {Matthias C. Löbl and Love A. Pettersson and Andrew Jena and Luca Dellantonio and Stefano Paesani and Anders S. Sørensen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.04587},
  year   = {2025}
}