同时利用偏振与空间模式自由度的自纠错超并行光子量子计算
量子物理
2018-09-05 v3
摘要
通常,超并行量子计算可加速量子计算、大幅减少消耗的量子资源、抵抗噪声并简化量子信息的存储。在此,我们提出首个同时利用光子系统偏振与空间模式自由度的自纠错超并行光子量子计算方案。它能在近真实条件下的不完美非线性相互作用中防止比特翻转错误发生。我们给出设计双光子系统上通用超并行光子量子受控非(CNOT)门的方法,借助双面微腔系统中圆偏振光子与量子点中电子自旋的非线性相互作用,并考虑近真实条件下的不完美相互作用。其自纠错模式防止了超并行量子 CNOT 门中的比特翻转错误,保证了鲁棒保真度,并放宽了其实验要求。同时,该方案以失败预报方式工作。此外,我们将此方法推广以实现作用于多光子系统的自纠错超并行量子 CNOT 门。这些优良特性使该方案在未来光子量子计算与量子通信中更具实用价值。
引用
@article{arxiv.1802.00113,
title = {Self-error-corrected hyperparallel photonic quantum computation working with both the polarization and the spatial-mode degrees of freedom},
author = {Guan-Yu Wang and Tao Li and Qing Ai and Fu-Guo Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.00113},
year = {2018}
}
备注
One column, 11 pages, 3 figures. Compared with V2, we give a major revision on this paper in the present version