1Xanadu، تورنتو، انتاریو، M5G 2C8، کانادا
2موسسه هیرن برای فیزیک نظری و گروه فیزیک و نجوم، دانشگاه ایالتی لوئیزیانا، باتون روژ، لس آنجلس ایالات متحده آمریکا
این مقاله را جالب می دانید یا می خواهید بحث کنید؟ SciRate را ذکر کنید یا در SciRate نظر بدهید.
چکیده
از دست دادن فوتون برای عملکرد دستگاه‌های فوتونیک کوانتومی مخرب است و بنابراین سرکوب اثرات از دست دادن فوتون برای فناوری‌های کوانتومی فوتونیک بسیار مهم است. ما دو طرح را برای کاهش اثرات از دست دادن فوتون برای دستگاه نمونه‌برداری بوزون گاوسی ارائه می‌کنیم، به‌ویژه، برای بهبود برآورد احتمالات نمونه‌برداری. به جای استفاده از کدهای تصحیح خطا که از نظر سربار منابع سخت افزاری گران هستند، طرح های ما فقط به مقدار کمی اصلاحات سخت افزاری یا حتی بدون تغییر نیاز دارند. تکنیک‌های کاهش تلفات ما یا به جمع‌آوری داده‌های اندازه‌گیری اضافی یا بر پس پردازش کلاسیک پس از به‌دست‌آمدن داده‌های اندازه‌گیری متکی هستند. ما نشان می‌دهیم که با هزینه متوسط پس پردازش کلاسیک، اثرات از دست دادن فوتون را می‌توان به میزان قابل توجهی برای مقدار معینی از دست دادن سرکوب کرد. بنابراین، طرح‌های پیشنهادی یک عامل کلیدی برای کاربردهای دستگاه‌های کوانتومی فوتونی کوتاه مدت هستند.
تصویر ویژه: کاهش اثر از دست دادن فوتون برای حالت خلاء فشرده دو حالته. در اینجا $P([n, n])$ احتمال تشخیص الگوی عدد فوتون $[n, n]$ است.
خلاصه محبوب
► داده های BibTeX
◄ مراجع
[1] AG Fowler، M. Mariantoni، JM Martinis، و AN Cleland، کدهای سطحی: به سوی محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ، فیزیک. Rev. A 86, 032324 (2012).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.86.032324
[2] J. Preskill، محاسبات کوانتومی در عصر NISQ و فراتر از آن، کوانتوم 2، 79 (2018).
https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79
[3] اس. بویکسو، اس وی ایزاکوف، وی. .
https://doi.org/10.1038/s41567-018-0124-x
[4] اس. آرونسون و ال. چن، مبانی نظری پیچیدگی آزمایش‌های برتری کوانتومی، arXiv: 1612.05903.
ARXIV: 1612.05903v1
[5] F. Arute، و همکاران، برتری کوانتومی با استفاده از یک پردازنده ابررسانا قابل برنامه ریزی، Nature 574، 505 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5
[6] MJ Bremner، R. Jozsa و DJ Shepherd، شبیه‌سازی کلاسیک محاسبات کوانتومی جابجایی به معنای فروپاشی سلسله مراتب چند جمله‌ای است، مجموعه مقالات انجمن سلطنتی A: علوم ریاضی، فیزیک و مهندسی 467، 459 (2011).
https://doi.org/10.1098/rspa.2010.0301
[7] MJ Bremner، A. Montanaro، و DJ Shepherd، میانگین پیچیدگی مورد در مقابل شبیه‌سازی تقریبی محاسبات کوانتومی جابجایی، فیزیک. کشیش لِت 117, 080501 (2016).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.080501
[8] MJ Bremner، A. Montanaro، و DJ Shepherd، دستیابی به برتری کوانتومی با محاسبات کوانتومی کم و پر سر و صدا، Quantum 1، 8 (2017).
https://doi.org/10.22331/q-2017-04-25-8
[9] S. Aaronson، A. Arkhipov، پیچیدگی محاسباتی اپتیک خطی، مجموعه مقالات چهل و سومین سمپوزیوم سالانه ACM در نظریه محاسبات، 333-342 (2011).
https://doi.org/10.1145/1993636.1993682
[10] CS Hamilton، R. Kruse، L. Sansoni، S. Barkhofen، C. Silberhorn، Christine، and I. Jex، نمونه برداری از بوزون گاوسی، فیزیک. کشیش لِت 119, 170501 (2017).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.170501
[11] S. Rahimi-Keshari، AP Lund و TC Ralph، اپتیک کوانتومی در مورد نظریه پیچیدگی محاسباتی چه می تواند بگوید؟، فیزیک. کشیش لِت 114, 060501 (2015).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.060501
[12] س. رحیمی کشاری، تی سی رالف و غارهای سی ام، شرایط کافی برای شبیه سازی کلاسیک کارآمد اپتیک کوانتومی، فیزیک. Rev. X 6, 021039 (2016).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.6.021039
[13] A. Peruzzo، J. McClean، P. Shadbolt، M. Yung، X. Zhou، PJ Love، A. Aspuru-Guzik، و JL O'brien، یک حلگر متغیر ارزش ویژه در یک پردازنده کوانتومی فوتونی، Nature Communications 5، 4213 (2014).
https://doi.org/10.1038/ncomms5213
[14] E. Farhi, J. Goldstone, and S. Gutmann, A quantum approximate optimization algorithm, arXiv:1411.4028.
arXiv: 1411.4028
[15] E. Farhi و AW Harrow، برتری کوانتومی از طریق الگوریتم بهینه‌سازی تقریبی کوانتومی، arXiv:1602.07674.
arXiv: 1602.07674
[16] K. Temme, S. Bravyi, and JM Gambetta, Error Mitigation for Short Depth Quantum Circuits, Phys. کشیش لِت 119, 180509 (2017).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.180509
[17] Y. Li، و SC Benjamin، شبیه ساز کوانتومی متغیر کارآمد با به حداقل رساندن خطای فعال، فیزیک. Rev. X 7, 021050 (2017).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.7.021050
[18] A. Kandala، K. Temme، AD Córcoles، A. Mezzacapo، JM Chow، و JM Gambetta، کاهش خطا دامنه محاسباتی یک پردازنده کوانتومی پر سر و صدا، Nature 567، 491 (2019) را گسترش می‌دهد.
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1040-7
[19] S. Endo، SC Benjamin و Y. Li، کاهش خطای کوانتومی عملی برای کاربردهای آینده نزدیک، فیزیک. Rev. X 8, 031027 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031027
[20] C. Song، J. Cui، H. Wang، J. Hao، H. Feng، H. and Li، Ying، محاسبات کوانتومی با کاهش خطای جهانی در یک پردازنده کوانتومی ابررسانا، Science Advances 5، (2019).
https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw5686
[21] S. Zhang، Y. Lu، K. Zhang، W. Chen، Y. Li، J. Zhang، و K. Kim، دروازه‌های کوانتومی کاهش‌یافته خطا بیش از وفاداری فیزیکی در یک سیستم یون به دام افتاده، Nature Communications 11، 1 ( 2020).
https://doi.org/10.1038/s41467-020-14376-z
[22] X. Bonet-Monroig، R. Sagastizabal، M. Singh، و TE O'Brien، کاهش خطای کم هزینه با تأیید تقارن، Phys. Rev. A 98, 062339 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.98.062339
[23] R. Sagastizabal، X. Bonet-Monroig، M. Singh، MA Rol، CC Bultink، X. Fu، CH Price، VP Ostroukh، N. Muthusubramanian، A. Bruno، M. Beekman، N. Haider، TE O'Brien و L. DiCarlo، کاهش خطای تجربی از طریق تأیید تقارن در حل‌کننده ویژه کوانتومی متغیر، Phys. Rev. A 100, 010302(R) (2019).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.100.010302
[24] S. McArdle, X. Yuan, and S. Benjamin, Error-Mitigated Digital Quantum Simulation, Phys. کشیش لِت 122, 180501 (2019).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.180501
[25] X. Bonet-Monroig، R. Sagastizabal، M. Singh، و TE O'Brien، کاهش خطای کم هزینه با تأیید تقارن، Phys. Rev. A 98, 062339 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.98.062339
[26] M. Cerezo، K. Sharma، A. Arrasmith، و PJ Coles، حل ویژه کوانتومی متغیر، arXiv:2004.01372.
arXiv: 2004.01372
[27] JR McClean، J. Romero، R. Babbush و A. Aspuru-Guzik، نظریه الگوریتم‌های کوانتومی-کلاسیک ترکیبی متغیر، مجله جدید فیزیک 18، 023023 (2016).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/2/023023
[28] K. Sharma، S. Khatri، M. Cerezo، و PJ Coles، تاب آوری نویز کامپایل کوانتومی متغیر، مجله جدید فیزیک 22، 043006 (2020).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab784c
[29] L. Cincio، K. Rudinger، M. Sarovar، و PJ Coles، یادگیری ماشین مدارهای کوانتومی مقاوم در برابر نویز، PRX Quantum 2، 010324 (2021).
https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.010324
[30] Y. Chen, M. Farahzad, S. Yoo, and T. Wei, توموگرافی آشکارساز در کامپیوترهای کوانتومی IBM و کاهش اندازه گیری ناقص، فیزیک. Rev. A 100, 052315 (2019).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.100.052315
[31] MR Geller و M. Sun، تصحیح کارآمد خطاهای اندازه گیری چند کیوبیتی، arXiv:2001.09980.
arXiv: 2001.09980
[32] L. Funcke، T. Hartung، K. Jansen، S. Kühn، P. Stornati و X. Wang، کاهش خطای اندازه‌گیری در رایانه‌های کوانتومی از طریق تصحیح بیت‌تغیری کلاسیک، arXiv: 2007.03663.
arXiv: 2007.03663
[33] H. Kwon و J. Bae، یک رویکرد ترکیبی کوانتومی-کلاسیک برای کاهش خطاهای اندازه‌گیری در الگوریتم‌های کوانتومی، IEEE Transactions on Computers (2020).
https://doi.org/10.1109/TC.2020.3009664
[34] JR McClean، ME Kimchi-Schwartz، J. Carter، و WA de Jong، سلسله مراتب کوانتومی-کلاسیک ترکیبی برای کاهش انسجام و تعیین حالات برانگیخته، فیزیک. Rev. A 95, 042308 (2017).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.95.042308
[35] J. Sun، X. Yuan، T. Tsunoda، V. Vedral، SC Bejamin، و S. Endo، کاهش نویز واقعی در دستگاه‌های کوانتومی با مقیاس متوسط پر سر و صدا، فیزیک. Rev. Applied 15, 034026 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.15.034026
[36] A. Strikis، D. Qin، Y. Chen، BC Benjamin و Y. Li، کاهش خطای کوانتومی مبتنی بر یادگیری، arXiv:2005.07601.
arXiv: 2005.07601
[37] P. Czarnik، A. Arrasmith، PJ Coles، و L. Cincio، کاهش خطا با داده‌های مدار کوانتومی کلیفورد، arXiv:2005.10189.
arXiv: 2005.10189
[38] A. Zlokapa و A. Gheorghiu، مدل یادگیری عمیق برای پیش‌بینی نویز در دستگاه‌های کوانتومی کوتاه‌مدت، arXiv: 2005.10811.
arXiv: 2005.10811
[39] J. Arrazola، و TR Bromley، با استفاده از نمونه‌برداری بوزون گاوسی برای یافتن زیرگراف‌های متراکم، Phys. کشیش لِت 121, 030503 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.030503
[40] K. Brádler, S. Friedland, J. Izaac, N. Killoran, and D. Su, Graph isomorphism and Gaussian Boson sampling, Spec. ماتریس 9، 166 (2021).
https://doi.org/10.1515/spma-2020-0132
[41] M. Schuld، K. Brádler، R. Israel، D. Su، و B. Gupt، اندازه‌گیری شباهت نمودارها با نمونه‌بردار بوزون گاوسی، فیزیک. Rev. A 101, 032314 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.101.032314
[42] K. Brádler, R. Israel, M. Schuld, and D. Su, A duality at the heart of gaussian boson sampling, arXiv:1910.04022.
ARXIV: 1910.04022v1
[43] C. Weedbrook، S. Pirandola، R. García-Patrón، NJ Cerf، TC Ralph، JH Shapiro، و S. Lloyd، اطلاعات کوانتومی گاوسی، Rev. Mod. فیزیک 84, 621 (2012).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.84.621
[44] K. Brádler، P. Dallaire-Demers، P. Rebentrost، D. Su، و C. Weedbrook، نمونه‌برداری بوزون گاوسی برای تطابق کامل نمودارهای دلخواه، فیزیک. Rev. A 98, 032310 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.98.032310
[45] H. Qi، DJ Brod، N. Quesada، و R. García-Patrón، Regimes of Classical Simulability for Noisy Boson Gaussian Sampling, Phys. کشیش لِت 124, 100502 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.100502
[46] WR Clements، PC Humphreys، BJ Metcalf، WS Kolthammer، و IA Walsmley، طراحی بهینه برای تداخل سنج‌های چند پورت جهانی، Optica 3، 1460 (2016).
https://doi.org/10.1364/OPTICA.3.001460
[47] M. Reck، A. Zeilinger، HJ Bernstein، و P. Bertani، تحقق تجربی هر عملگر واحد گسسته، فیزیک. کشیش لِت 73، 58 (1994).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.73.58
[48] M. Jacques, A. Samani, E. El-Fiky, D. Patel, X. Zhenping, and DV Plant, Optimization of thermo-optic Phase-shifter and Miititation of thermal crosstalk on the SOI platform, Opt. Express 27, 10456 (2019).
https://doi.org/10.1364/OE.27.010456
[49] A. Serafini، متغیرهای پیوسته کوانتومی: آغازگر روش های نظری (CRC Press، 2017).
[50] J. Huh، GG Guerreschi، B. Peropadre، JR McClean، و A. Aspuru-Guzik، نمونه‌برداری بوزون برای طیف‌های ویبرونیک مولکولی، Nature Photonics 9، 615 (2015).
https://doi.org/10.1038/nphoton.2015.153
[51] S. Rahimi-Keshari, MA Broome, R. Fickler, A. Fedrizzi, TC Ralph, and AG White, خصوصیات مستقیم شبکه های نوری خطی, Opt. Express 21, 13450 (2013).
https://doi.org/10.1364/OE.21.013450
[52] V. Giovannetti، AS Holevo، و R. García-Patrón، A Solution of Gaussian Optimizer Conjecture for Channels Quantum, Commun. ریاضی. فیزیک 334, 1553 (2015).
https://doi.org/10.1007/s00220-014-2150-6
[53] R. García-Patrón، J. Renema، و V. Shchesnovich، شبیه‌سازی نمونه‌برداری بوزون در معماری‌های با تلفات، Quantum 3، 169 (2019).
https://doi.org/10.22331/q-2019-08-05-169
[54] R. Kruse, CS Hamilton, L. Sansoni, S. Barkhofen, C. Silberhorn, and I. Jex, مطالعه تفصیلی نمونه برداری بوزون گاوسی, فیزیک. Rev. A 100, 032326 (2019).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.100.032326
ذکر شده توسط
[1] M. Cerezo، Andrew Arrasmith، Ryan Babbush، Simon C. Benjamin، Suguru Endo، Keisuke Fujii، Jarrod R. McClean، Kosuke Mitarai، Xiao Yuan، Lukasz Cincio، و Patrick J. Coles، "الگوریتم های کوانتومی متغیر"، arXiv: 2012.09265.
[2] تایلر ولکوف، زوئه هولمز، و اندرو سورنبورگر، "قضیه های کامپایل جهانی و (بدون) ناهار رایگان برای یادگیری کوانتومی متغیر پیوسته،" arXiv: 2105.01049.
[3] Shreya P. Kumar، Leonhard Neuhaus، Lukas G. Helt، Haoyu Qi، Blair Morrison، Dylan H. Mahler و Ish Dhand، "کاهش عیوب اپتیک خطی از طریق تخصیص و کامپایل پورت". arXiv: 2103.03183.
[4] سعد یالوز، برونو سنژان، فیلیپو میاتو، و ودران دانکو، "رمزگذاری توابع موج بوزون های بسیار همبسته در یک کامپیوتر کوانتومی فوتونیک: کاربرد در مدل جذاب بوز-هابارد". arXiv: 2103.15021.
نقل قول های بالا از SAO/NASA Ads (آخرین به روز رسانی با موفقیت 2021-05-07 23:43:35). فهرست ممکن است ناقص باشد زیرا همه ناشران داده های استنادی مناسب و کاملی را ارائه نمی دهند.
On سرویس استناد شده توسط Crossref هیچ داده ای در مورد استناد به آثار یافت نشد (آخرین تلاش 2021-05-07 23:43:33).
این مقاله در Quantum تحت عنوان منتشر شده است Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) مجوز. حق چاپ نزد دارندگان حق چاپ اصلی مانند نویسندگان یا مؤسسات آنها باقی می ماند.
- "
- 100
- 11
- 2016
- 2019
- 2020
- 2021
- 39
- 7
- 84
- 9
- 98
- دسترسی
- فعال
- اضافی
- مزیت - فایده - سود - منفعت
- الگوریتم
- الگوریتم
- معرفی
- تخصیص
- کاربرد
- برنامه های کاربردی
- ستاره شناسی
- نویسندگان
- کانال
- جمع آوری
- ارتباطات
- رفت و آمد
- کامپیوتر
- محاسبه
- حق چاپ
- داده ها
- یادگیری عمیق
- آن
- طرح
- دستگاه ها
- دیجیتال
- مهندسی
- پیدا می کند
- آینده
- گیتس
- سخت افزار
- دانشگاه هاروارد
- اینجا کلیک نمایید
- HTTPS
- ترکیبی
- آی بی ام
- IEEE
- تصویر
- اطلاعات
- موسسات
- بین المللی
- اسرائيل
- IT
- جاوا اسکریپت
- کلید
- بزرگ
- یادگیری
- مجوز
- فهرست
- لوئیزیانا
- عشق
- فراگیری ماشین
- ریاضی
- مدل
- نزدیک
- شبکه
- سر و صدا
- انتاریو
- باز کن
- اپتیک
- مقاله
- الگو
- پرداخت
- کارایی
- فیزیک
- سکو
- برنامه های کاربردی عملی
- پیش گویی
- در حال حاضر
- فشار
- قیمت
- آغازگر
- ناشران
- کوانتومی
- کامپیوترهای کوانتومی
- محاسبات کوانتومی
- منابع
- منابع
- رابرت
- علم
- علوم
- شبیه سازی
- شبیه ساز
- کوچک
- جامعه
- دولت
- ایالات
- مهاجرت تحصیلی
- سطح
- سیستم
- فن آوری
- حرارتی
- تورنتو
- معاملات
- جهانی
- دانشگاه
- خلاء
- تایید
- در مقابل
- حجم
- W
- مهاجرت کاری
- با این نسخهها کار
- X
- سال
- یوان
