利用分布式双模压缩保护振荡器与 Qudit
量子物理
2024-09-20 v2
摘要
多模 Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) 码的最新进展展现出在增强离散与模拟量子信息保护方面的巨大潜力。这种保护范围的扩大为量子计算之外的领域带来了机遇,可通过保护压缩——许多量子计量协议中的核心资源——来使量子传感受益。然而,量子传感使量子纠错受益的潜力却较少被探索。在本工作中,我们提供了一个独特的示例,展示如何将量子传感的技术应用于改进多模 GKP 码。受分布式量子传感的启发,我们提出了分布式双模压缩 (dtms) GKP 码,它以最少的主动编码操作在纠错方面带来了益处。实际上,所提出的码依赖于单个(主动)双模压缩元件和一系列分束器,这些分束器有效地将连续变量关联分配给多个 GKP 辅助态,类似于连续变量分布式量子传感。尽管结构简单,dtms-GKP 量子比特码可实现的码距与先前通过暴力数值搜索获得的结果 [PRX Quantum 4, 040334 (2023)] 相当。此外,这些码无需额外的压缩器即可实现超越已知最佳双模码 [Phys. Rev. Lett. 125, 080503 (2020)] 的模拟噪声抑制。我们还为所提出的码提供了一个简单的两阶段解码器,该解码器在双模情况下表现接近最优,并允许解析评估。
引用
@article{arxiv.2402.05888,
title = {Safeguarding Oscillators and Qudits with Distributed Two-Mode Squeezing},
author = {Anthony J. Brady and Jing Wu and Quntao Zhuang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.05888},
year = {2024}
}
备注
28 pages, 9 figures; accepted version to Quantum