基于位移数态的表示及其基本线性算符的实现

我们开发了一种基于位移数态的量子态新表示方法。我们称之为表示，其中是基底位移态的振幅。特别是，针对具有不同位移振幅的位移数态集合、双模压缩真空 (TMSV) 以及真空态与单光子态的叠加态，获得了该表示。该方法被用于构建基本线性算符，特别是双量子比特控制符号门以及两个二维 Hilbert 空间之间的 Hadamard 矩阵。该方法 underlying 的主要思想是从初始态中提取位移数态。具有大振幅的相干量子比特同时占据两个模式，将双模目标量子比特在相平面上移动，并在单光子测量后产生相长干涉。结果是精确的，未利用任何近似。我们表明，在实际场景中以接近 unity 的保真度实现这些门是可能的。