1Departemen Fisika, Universitas Virginia, Charlottesville, VA 22904, AS
2QC82, College Park, MD 20740, AS
3Pusat Teknologi Komputasi dan Komunikasi Kuantum, Sekolah Sains, Universitas RMIT, Melbourne, VIC 3000, Australia
Apakah makalah ini menarik atau ingin dibahas? Scite atau tinggalkan komentar di SciRate.
Abstrak
Kami menyajikan algoritme untuk secara andal menghasilkan berbagai status kuantum yang penting untuk koreksi kesalahan kuantum dan komputasi kuantum variabel kontinu (CV) universal, seperti status kucing Schrödinger dan status grid Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP), di luar status cluster CV Gaussian. Algoritme kami didasarkan pada Metode Teleportasi Node Berbantuan Penghitungan Foton (PhANTM), yang menggunakan pemrosesan informasi Gaussian standar pada status klaster dengan satu-satunya tambahan pengukuran penyelesaian bilangan foton lokal. Kami menunjukkan bahwa PhANTM dapat menerapkan gerbang polinomial dan menyematkan status kucing di dalam cluster. Metode ini menstabilkan status cat terhadap noise Gaussian dan melanggengkan non-Gaussianity dalam cluster. Kami menunjukkan bahwa protokol yang ada untuk membiakkan status kucing dapat disematkan ke dalam pemrosesan status cluster menggunakan PhANTM.
Gambar unggulan: Pengukuran PhANTM yang dilakukan di sepanjang status kluster menggunakan node status kluster untuk menyematkan status kucing Schrӧdinger. Status cat ini kemudian dapat digunakan untuk menghasilkan sumber daya untuk komputasi kuantum universal dengan melakukan pengukuran tambahan pada node status cluster.
Ringkasan populer
Dalam pekerjaan ini, kami merancang metode untuk memperkenalkan non-Gaussianity yang diperlukan tanpa sumber daya tambahan hanya dengan melakukan pengukuran yang sesuai pada status cluster. Pengukuran ini mengambil bentuk operasi pengurangan foton diikuti dengan deteksi homodyne normal untuk memindahkan informasi kuantum. Sementara metode lain untuk menghasilkan keadaan non-Gaussian, seperti keadaan fase kubik, dapat memerlukan resolusi puluhan foton, kita hanya memerlukan resolusi bilangan foton rendah yang dapat dicapai dengan beberapa teknologi berbeda. Meskipun pengurangan foton bersifat probabilistik, penerapan berulang setelah teleportasi dari deteksi homodyne berarti bahwa kita akan hampir pasti pada akhirnya berhasil dan hanya beberapa mode overhead yang harus dikonsumsi oleh pengukuran. Ketika pengurangan foton berhasil terjadi, keadaan lokal yang terjerat ke cluster menjadi non-Gaussian dan berubah menjadi keadaan kucing Schrӧdinger. Aplikasi pengurangan foton yang berulang sebelum teleportasi meningkatkan amplitudo status cat ke tingkat yang bergantung pada keberadaan pemerasan dalam status cluster. Anehnya, proses tersebut dapat mempertahankan amplitudo keadaan cat bahkan dengan adanya noise Gaussian karena pemerasan yang terbatas.
Proses ini, yang kami sebut Metode Teleportasi Node Berbantuan Penghitungan Foton (PhANTM), dapat dilanjutkan secara paralel pada banyak rantai 1-D terpisah pada status klaster. Semua kecuali satu node status cluster di setiap rantai dikonsumsi oleh pengukuran, tetapi node terakhir yang tidak terukur diubah menjadi status cat. Informasi kuantum lokal dari simpul ini dengan demikian dapat digunakan sebagai sumber daya non-Gaussian, tetapi yang penting, ia tetap terjerat dengan sisa sumber daya keadaan klaster. Kami kemudian melanjutkan untuk menunjukkan bahwa metode pemuliaan status kucing untuk menghasilkan status GKP kompatibel dengan formalisme status cluster, yang berarti bahwa metode kami dapat menghasilkan status kucing yang kemudian dapat dibiakkan menjadi sumber daya komputasi universal semua dengan melakukan pengukuran yang dapat diakses secara eksperimental secara kontinu -keadaan klaster variabel. Kami juga memotivasi koneksi ke protokol estimasi fase dan memberikan contoh untuk menunjukkan bahwa metode kami dapat berhasil dengan adanya ketidaksempurnaan dan dekoherensi eksperimental.
► data BibTeX
► Referensi
[1] Michael A. Nielsen dan Isaac L. Chuang. Komputasi kuantum dan informasi kuantum. Cambridge University Press, Cambridge, Inggris, 2000. https://doi.org/10.1119/1.1463744.
https: / / doi.org/ 10.1119 / 1.1463744
[2] Robert Raussendorf dan Hans J. Briegel. Komputer kuantum satu arah. fisik. Rev. Lett., 86: 5188–5191, Mei 2001. 10.1103/PhysRevLett.86.5188. URL https:///doi.org/doi/10.1103/PhysRevLett.86.5188.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.86.5188
[3] NC Menicucci, P. van Loock, M. Gu, C. Weedbrook, TC Ralph, dan MA Nielsen. Komputasi kuantum universal dengan status cluster variabel kontinu. fisik. Rev. Lett., 97: 110501, 2006. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.110501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.97.110501
[4] Moran Chen, Nicolas C. Menicucci, dan Olivier Pfister. Realisasi eksperimental keterjeratan multipartit dari 60 mode sisir frekuensi optik kuantum. fisik. Rev. Lett., 112: 120505, Mar 2014. 10.1103/PhysRevLett.112.120505. URL http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.120505.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.120505
[5] Shota Yokoyama, Ryuji Ukai, Seiji C. Armstrong, Chanond Sornphiphatphong, Toshiyuki Kaji, Shigenari Suzuki, Jun-ichi Yoshikawa, Hidehiro Yonezawa, Nicolas C. Menicucci, dan Akira Furusawa. Klaster variabel kontinu skala sangat besar menyatakan multipleks dalam domain waktu. Nat. Foton., 7: 982, 2013. https://doi.org/10.1038/nphoton.2013.287.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2013.287
[6] Mikkel V Larsen, Xueshi Guo, Casper R Breum, Jonas S Neergaard-Nielsen, and Ulrik L Andersen. Generasi deterministik dari keadaan cluster dua dimensi. Sains, 366 (6463): 369–372, 2019. 10.1126/science.aay4354. URL https:///science.sciencemag.org/content/366/6463/369.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aay4354
https: / / science.sciencemag.org/ content / 366/6463/369
[7] Warit Asavanant, Yu Shiozawa, Shota Yokoyama, Baramee Charoensombutamon, Hiroki Emura, Rafael N Alexander, Shuntaro Takeda, Jun-ichi Yoshikawa, Nicolas C Menicucci, Hidehiro Yonezawa, dkk. Pembuatan status cluster dua dimensi domain-waktu-multipleks. Sains, 366 (6463): 373–376, 2019. 10.1126/science.aay2645. URL https:///science.sciencemag.org/content/366/6463/373.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aay2645
https: / / science.sciencemag.org/ content / 366/6463/373
[8] Daniel Gottesman, Alexei Kitaev, dan John Preskill. Mengkodekan qubit dalam osilator. fisik. Rev. A, 64: 012310, Juni 2001. 10.1103/PhysRevA.64.012310. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.64.012310.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.012310
[9] Nicolas C. Menicucci. Komputasi kuantum berbasis pengukuran yang toleran terhadap kesalahan dengan status klaster variabel kontinu. fisik. Rev. Lett., 112: 120504, Mar 2014. 10.1103/PhysRevLett.112.120504. URL http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.120504.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.120504
[10] Henning Vahlbruch, Moritz Mehmet, Karsten Danzmann, dan Roman Schnabel. Deteksi keadaan cahaya terjepit 15 dB dan penerapannya untuk kalibrasi mutlak efisiensi kuantum fotolistrik. fisik. Rev. Lett., 117: 110801, Sep 2016. 10.1103/PhysRevLett.117.110801. URL http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.110801.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.110801
[11] Kosuke Fukui, Akihisa Tomita, Atsushi Okamoto, dan Keisuke Fujii. Komputasi kuantum toleransi kesalahan ambang tinggi dengan koreksi kesalahan kuantum analog. fisik. Rev. X, 8: 021054, Mei 2018. 10.1103/PhysRevX.8.021054. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.021054.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.021054
[12] Mile Gu, Christian Weedbrook, Nicolas C. Menicucci, Timothy C. Ralph, dan Peter van Loock. Komputasi kuantum dengan klaster variabel kontinu. fisik. Rev. A, 79: 062318, Juni 2009. 10.1103/PhysRevA.79.062318. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.79.062318.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.062318
[13] Seth Lloyd dan Samuel L. Braunstein. Komputasi kuantum atas variabel kontinu. fisik. Rev. Lett., 82: 1784–1787, Feb 1999. 10.1103/PhysRevLett.82.1784. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.1784.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.82.1784
[14] Stephen D. Bartlett, Barry C. Sanders, Samuel L. Braunstein, dan Kae Nemoto. Simulasi klasik yang efisien dari proses informasi kuantum variabel kontinu. fisik. Rev. Lett., 88: 097904, Feb 2002. 10.1103/PhysRevLett.88.097904. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.097904.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.097904
[15] A.Mari dan J.Eisert. Fungsi wigner positif membuat simulasi klasik komputasi kuantum menjadi efisien. fisik. Rev. Lett., 109: 230503, Des 2012. 10.1103/PhysRevLett.109.230503. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.230503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.230503
[16] Daniel Gotsman. Representasi heisenberg dari komputer kuantum. arXiv pracetak quant-ph/9807006, 1998. 10.48550/arXiv.quant-ph/9807006. URL https:///arxiv.org/abs/quant-ph/9807006.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/9807006
arXiv: quant-ph / 9807006
[17] Julien Niset, Jaromír Fiurášek, dan Nicolas J. Cerf. Teorema no-go untuk koreksi kesalahan kuantum gaussian. fisik. Rev. Lett., 102: 120501, Mar 2009. 10.1103/PhysRevLett.102.120501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.120501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.120501
[18] Kyungjoo Noh, SM Girvin, and Liang Jiang. Encoding osilator menjadi banyak osilator. fisik. Rev. Lett., 125: 080503, Agustus 2020. 10.1103/PhysRevLett.125.080503. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.080503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.080503
[19] Ben Q. Baragiola, Giacomo Pantaleoni, Rafael N. Alexander, Angela Karanjai, dan Nicolas C. Menicucci. Universalitas all-gaussian dan toleransi kesalahan dengan kode gottesman-kitaev-preskill. fisik. Rev. Lett., 123: 200502, Nov 2019. 10.1103/PhysRevLett.123.200502. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.200502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.200502
[20] C. Flühmann, TL Nguyen, M. Marinelli, V. Negnevitsky, K. Mehta, dan JP Home. Mengkodekan qubit dalam osilator mekanis ion-terperangkap. Alam, 566 (7745): 513–517, 2019. 10.1038/s41586-019-0960-6. URL https:///doi.org/10.1038/s41586-019-0960-6.
https://doi.org/10.1038/s41586-019-0960-6
[21] P. Campagne-Ibarcq, A. Eickbusch, S. Touzard, E. Zalys-Geller, NE Frattini, VV Sivak, P. Reinhold, S. Puri, S. Shankar, RJ Schoelkopf, L. Frunzio, M. Mirrahimi, dan MH Pengabdi. Koreksi kesalahan kuantum dari qubit yang dikodekan dalam status grid osilator. Alam, 584 (7821): 368–372, 2020. 10.1038/s41586-020-2603-3. URL https:///doi.org/10.1038/s41586-020-2603-3.
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2603-3
[22] Brennan de Neeve, Thanh-Long Nguyen, Tanja Behrle, dan Jonathan P Home. Koreksi kesalahan qubit status grid logis dengan pemompaan disipatif. Fisika Alam, 18 (3): 296–300, 2022. https://doi.org/10.1038/s41567-021-01487-7.
https://doi.org/10.1038/s41567-021-01487-7
[23] M. Dakna, L. Knöll, dan D.-G. Welsch. Rekayasa keadaan kuantum menggunakan pengukuran bersyarat pada beam splitter. Eur. fisik. J. D, 3 (3): 295–308, September 1998. ISSN 1434-6060, 1434-6079. 10.1007/s100530050177. URL http:///www.springerlink.com/openurl.asp?genre=article&id=doi:10.1007/s100530050177.
https: / / doi.org/ 10.1007 / s100530050177
[24] Alexei Ourjoumtsev, Rosa Tualle-Brouri, Julien Laurat, dan Philippe Grangier. Menghasilkan anak kucing schrödinger optik untuk pemrosesan informasi kuantum. Sains, 312 (5770): 83–86, 2006. 10.1126/science.1122858. URL https:///www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1122858.
https:///doi.org/10.1126/science.1122858
[25] HM Vasconcelos, L. Sanz, dan S. Glaancy. Generasi status semua-optik untuk "Encoding qubit dalam osilator". Memilih. Lett., 35 (19): 3261–3263, Oktober 2010. 10.1364/OL.35.003261. URL http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-35-19-3261.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OL.35.003261
http: / / ol.osa.org/ abstract.cfm? URI = ol-35-19-3261
[26] Miller Eaton, Rajveer Nehra, dan Olivier Pfister. Persiapan status non-gaussian dan gottesman-kitaev-preskill dengan katalisis foton. Jurnal Fisika Baru, 21: 113034, 2019. 10.1088/1367-2630/ab5330. URL http:///iopscience.iop.org/10.1088/1367-2630/ab5330.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab5330
[27] GS Thekkadath, BA Bell, IA Walmsley, dan AI Lvovsky. Rekayasa schrödinger cat menyatakan dengan detektor paritas genap fotonik. Quantum, 4: 239, 2020. https://doi.org/10.22331/q-2020-03-02-239.
https://doi.org/10.22331/q-2020-03-02-239
[28] Kan Takase, Jun-ichi Yoshikawa, Warit Asavanant, Mamoru Endo, and Akira Furusawa. Generasi status kucing schrödinger optik dengan pengurangan foton umum. fisik. Rev. A, 103: 013710, Jan 2021. 10.1103/PhysRevA.103.013710. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.013710.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.013710
[29] Ilan Tzitrin, J. Eli Bourassa, Nicolas C. Menicucci, dan Krishna Kumar Sabapathy. Kemajuan menuju komputasi qubit praktis menggunakan perkiraan kode gottesman-kitaev-preskill. fisik. Rev. A, 101: 032315, Mar 2020. 10.1103/PhysRevA.101.032315. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.032315.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.032315
[30] Keith R. Motes, Ben Q. Baragiola, Alexei Gilchrist, dan Nicolas C. Menicucci. Mengkodekan qubit menjadi osilator dengan ansambel atom dan cahaya yang diperas. fisik. Rev. A, 95: 053819, Mei 2017. 10.1103/PhysRevA.95.053819. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.053819.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.053819
[31] Yunong Shi, Christopher Chamberland, dan Andrew Cross. Persiapan toleransi kesalahan dari perkiraan status gkp. Jurnal Fisika Baru, 21 (9): 093007, 2019. https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab3a62.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab3a62
[32] Daiqin Su, Casey R. Myers, dan Krishna Kumar Sabapathy. Konversi keadaan gaussian ke keadaan non-gaussian menggunakan detektor penyelesaian bilangan foton. fisik. Rev. A, 100: 052301, Nov 2019. 10.1103/PhysRevA.100.052301. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.052301.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.052301
[33] Alexei Ourjoumtsev, Hyunseok Jeong, Rosa Tualle-Brouri, dan Philippe Grangier. Generasi 'kucing Schrödinger' optik dari status nomor foton. Nature (London), 448: 784, 2007. doi:10.1038/nature06054.
[34] Hiroki Takahashi, Kentaro Wakui, Shigenari Suzuki, Masahiro Takeoka, Kazuhiro Hayasaka, Akira Furusawa, dan Masahide Sasaki. Pembangkitan Superposisi Keadaan Koheren Amplitudo Besar melalui Pengurangan Foton Berbantuan Ancilla. fisik. Rev. Lett., 101 (23): 233605, Desember 2008. 10.1103/PhysRevLett.101.233605. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.233605.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.233605
[35] Thomas Gerrits, Scott Glancy, Tracy S. Clement, Brice Calkins, Adriana E. Lita, Aaron J. Miller, Alan L. Migdall, Sae Woo Nam, Richard P. Mirin, dan Emanuel Knill. Generasi superposisi keadaan koheren optik dengan pengurangan foton yang diselesaikan dengan angka dari ruang hampa yang diperas. fisik. Rev. A, 82: 031802, Sep 2010. 10.1103/PhysRevA.82.031802. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.82.031802.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.82.031802
[36] Jean Etesse, Martin Bouillard, Bhaskar Kanseri, dan Rosa Tualle-Brouri. Generasi eksperimental keadaan kucing terjepit dengan operasi yang memungkinkan pertumbuhan berulang. fisik. Rev. Lett., 114: 193602, Mei 2015. 10.1103/PhysRevLett.114.193602. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.193602.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.114.193602
[37] K. Huang, H. Le Jeannic, J. Ruaudel, VB Verma, MD Shaw, F. Marsili, SW Nam, E Wu, H. Zeng, Y.-C. Jeong, R. Filip, O. Morin, dan J. Laurat. Sintesis optik dari superposisi keadaan koheren dengan amplitudo besar dengan sumber daya minimal. fisik. Rev. Lett., 115: 023602, Jul 2015. 10.1103/PhysRevLett.115.023602. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.023602.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.023602
[38] Alexander E Ulanov, Ilya A Fedorov, Demid Sychev, Philippe Grangier, dan AI Lvovsky. Rekayasa keadaan toleran-kerugian untuk metrologi kuantum yang disempurnakan melalui efek hong-ou-mandel terbalik. Komunikasi alam, 7 (1): 1–6, 2016. https://doi.org/10.1038/ncomms11925.
https:///doi.org/10.1038/ncomms11925
[39] Demid V. Sychev, Alexander E. Ulanov, Anastasia A. Pushkina, Matthew W. Richards, Ilya A. Fedorov, dan Alexander I. Lvovsky. Pembesaran status kucing Schrödinger optik. Nat. Foton., 11 (6): 379–382, Juni 2017. ISSN 1749-4893. 10.1038/nfoton.2017.57. URL https:///www.nature.com/articles/nphoton.2017.57.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2017.57
https:///www.nature.com/articles/nphoton.2017.57
[40] E Knill, R Laflamme, dan GJ Milburn. Skema untuk komputasi kuantum yang efisien dengan optik linier. Nature (London), 409: 46–52, Januari 2001. 10.1038/35051009.
https: / / doi.org/ 10.1038 / 35051009
[41] J. Eli Bourassa, Rafael N. Alexander, Michael Vasmer, Ashlesha Patil, Ilan Tzitrin, Takaya Matsuura, Daiqin Su, Ben Q. Baragiola, Saikat Guha, Guillaume Dauphinais, Krishna K. Sabapathy, Nicolas C. Menicucci, dan Ish Dhand. Cetak Biru untuk Komputer Kuantum Toleran Kesalahan Fotonik yang Dapat Diskalakan. Quantum, 5: 392, Februari 2021. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2021-02-04-392. URL https:///doi.org/10.22331/q-2021-02-04-392.
https://doi.org/10.22331/q-2021-02-04-392
[42] S Takeda dan A Furusawa. Menuju komputasi kuantum fotonik universal yang toleran terhadap kesalahan skala besar. APL Photonics, 4 (6): 060902, 2019. https://doi.org/10.1063/1.5100160.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5100160
[43] Mikkel V. Larsen, Christopher Chamberland, Kyungjoo Noh, Jonas S. Neergaard-Nielsen, dan Ulrik L. Andersen. Arsitektur komputasi kuantum berbasis pengukuran variabel kontinu yang toleran terhadap kesalahan. PRX Quantum, 2: 030325, Agustus 2021a. 10.1103/PRXQuantum.2.030325. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.030325.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030325
[44] AP Lund, H. Jeong, TC Ralph, dan MS Kim. Produksi bersyarat dari superposisi keadaan koheren dengan deteksi foton yang tidak efisien. fisik. Rev. A, 70 (2), Agustus 2004. ISSN 1050-2947, 1094-1622. 10.1103/PhysRevA.70.020101. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.70.020101.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.70.020101
[45] Changhun Oh dan Hyunseok Jeong. Amplifikasi yang efisien dari superposisi keadaan koheren menggunakan keadaan masukan dengan paritas yang berbeda. Jurnal Masyarakat Optik Amerika B, 35 (11): 2933, November 2018. ISSN 0740-3224, 1520-8540. 10.1364/JOSAB.35.002933. URL https:///www.osapublishing.org/abstract.cfm?URI=josab-35-11-2933.
https: / / doi.org/ 10.1364 / JOSAB.35.002933
https:///www.osapublishing.org/abstract.cfm?URI=josab-35-11-2933
[46] Jean Etesse, Rémi Blandino, Bhaskar Kanseri, dan Rosa Tualle-Brouri. Proposal untuk pelanggaran bebas celah dari ketidaksetaraan lonceng dengan satu set foton tunggal dan pengukuran homodyne. Jurnal Fisika Baru, 16 (5): 053001, 2014. https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/5/053001.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/5/053001
[47] Daniel J. Weigand dan Barbara M. Terhal. Membuat status grid dari status schrödinger-cat tanpa pascaseleksi. fisik. Rev. A, 97: 022341, Feb 2018. 10.1103/PhysRevA.97.022341. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.022341.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.022341
[48] Christos N. Gagatsos dan Saikat Guha. Ketidakmungkinan untuk menghasilkan keadaan non-gaussian sewenang-wenang menggunakan keadaan gaussian rata-rata nol dan deteksi penyelesaian nomor foton parsial. fisik. Rev. Research, 3: 043182, Des 2021. 10.1103/PhysRevResearch.3.043182. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.043182.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.043182
[49] Ulysse Chabaud, Giulia Ferrini, Frédéric Grosshans, dan Damian Markham. Simulasi klasik sirkuit kuantum gaussian dengan status input non-gaussian. fisik. Rev. Research, 3: 033018, Juli 2021. 10.1103/PhysRevResearch.3.033018. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.033018.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.033018
[50] Mattia Walschaers, Supratik Sarkar, Valentina Parigi, dan Nicolas Treps. Menyesuaikan status grafik variabel kontinu non-gaussian. fisik. Rev. Lett., 121: 220501, Nov 2018. 10.1103/PhysRevLett.121.220501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.220501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.220501
[51] Mattia Walschaers, Valentina Parigi, dan Nicolas Treps. Kerangka kerja praktis untuk persiapan keadaan kuantum non-gaussian bersyarat. PRX Quantum, 1: 020305, Okt 2020. 10.1103/PRXQuantum.1.020305. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.1.020305.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.1.020305
[52] Kevin Marshall, Raphael Pooser, George Siopsis, dan Christian Weedbrook. Gerbang fase kubik berulang hingga sukses untuk komputasi kuantum variabel kontinu universal. fisik. Rev. A, 91: 032321, Maret 2015. 10.1103/PhysRevA.91.032321. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.91.032321.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.91.032321
[53] Francesco Arzani, Nicolas Treps, dan Giulia Ferrini. Pendekatan polinomial dari kesatuan non-gaussian dengan menghitung satu foton pada suatu waktu. fisik. Rev. A, 95: 052352, Mei 2017. 10.1103/PhysRevA.95.052352. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.052352.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.052352
[54] JR Johansson, PD Nation, dan Franco Nori. QuTiP: Kerangka kerja Python sumber terbuka untuk dinamika sistem kuantum terbuka. Komp. fisik. Kom., 183 (8): 1760-1772, Agustus 2012. ISSN 0010-4655. 10.1016/j.cpc.2012.02.021. URL http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010465512000835.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.cpc.2012.02.021
http: / / www.sciencedirect.com/ science / article / pii / S0010465512000835
[55] JR Johansson, PD Nation, dan Franco Nori. Tip 2: Kerangka kerja python untuk dinamika sistem kuantum terbuka. Komunikasi Fisika Komputer, 184: 1234-1240, 2013. https://doi.org/10.1016/j.cpc.2012.11.019.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.cpc.2012.11.019
[56] Nathan Killoran, Josh Izaac, Nicolás Quesada, Ville Bergholm, Matthew Amy, dan Christian Weedbrook. Bidang stroberi: Platform perangkat lunak untuk komputasi kuantum fotonik. Quantum, 3: 129, 2019. https://doi.org/10.22331/q-2019-03-11-129.
https://doi.org/10.22331/q-2019-03-11-129
[57] Thomas R Bromley, Juan Miguel Arrazola, Soran Jahangiri, Josh Izaac, Nicolás Quesada, Alain Delgado Gran, Maria Schuld, Jeremy Swinarton, Zeid Zabaneh, and Nathan Killoran. Aplikasi komputer kuantum fotonik jangka pendek: perangkat lunak dan algoritma. Sains dan Teknologi Quantum, 5 (3): 034010, 2020. https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab8504.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / ab8504
[58] Blayney W. Walshe, Ben Q. Baragiola, Rafael N. Alexander, dan Nicolas C. Menicucci. Teleportasi gerbang variabel kontinu dan koreksi kesalahan kode bosonik. fisik. Rev. A, 102: 062411, Des 2020. 10.1103/PhysRevA.102.062411. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.102.062411.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.062411
[59] Shigenari Suzuki, Masahiro Takeoka, Masahide Sasaki, Ulrik L. Andersen, and Fumihiko Kannari. Skema pemurnian praktis untuk superposisi keadaan koheren yang didekoheren melalui deteksi homodyne parsial. fisik. Rev. A, 73: 042304, Apr 2006. 10.1103/PhysRevA.73.042304. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.73.042304.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.73.042304
[60] Amine Laghaout, Jonas S. Neergaard-Nielsen, Ioannes Rigas, Christian Kragh, Anders Tipsmark, dan Ulrik L. Andersen. Amplifikasi keadaan seperti schrödinger-cat-state yang realistis oleh homodyne heralding. fisik. Rev. A, 87: 043826, Apr 2013. 10.1103/PhysRevA.87.043826. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.87.043826.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.87.043826
[61] Robert Raussendorf, Daniel E. Browne, dan Hans J. Briegel. Perhitungan kuantum berbasis pengukuran pada status cluster. fisik. Rev. A, 68: 022312, Agustus 2003. 10.1103/PhysRevA.68.022312. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.022312.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.022312
[62] Rafael N. Alexander, Seiji C. Armstrong, Ryuji Ukai, dan Nicolas C. Menicucci. Analisis noise dari operasi gaussian mode tunggal menggunakan status cluster variabel kontinu. fisik. Rev. A, 90: 062324, Des 2014. 10.1103/PhysRevA.90.062324. URL http:///doi.org/10.1103/PhysRevA.90.062324.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.062324
[63] Ryuji Ukai, Jun-ichi Yoshikawa, Noriaki Iwata, Peter van Loock, dan Akira Furusawa. Transformasi bogoliubov linier universal melalui komputasi kuantum satu arah. fisik. Rev. A, 81: 032315, Maret 2010. 10.1103/PhysRevA.81.032315. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.81.032315.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.81.032315
[64] Blayney W. Walshe, Lucas J. Mensen, Ben Q. Baragiola, dan Nicolas C. Menicucci. Toleransi kesalahan yang kuat untuk status klaster variabel kontinu dengan antisqueezing berlebih. fisik. Rev. A, 100: 010301, Juli 2019. 10.1103/PhysRevA.100.010301. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.010301.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.010301
[65] E. Memotong. Komputasi kuantum yang dapat diskalakan dengan adanya tingkat kesalahan terdeteksi yang besar. fisik. Rev. A, 71: 042322, Apr 2005. 10.1103/PhysRevA.71.042322. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.71.042322.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.71.042322
[66] Krysta M. Svore, Matthew B. Hastings, dan Michael Freedman. Estimasi fase lebih cepat. Informasi Kuantum. Komputasi, 14 (3–4): 306–328, Maret 2014. ISSN 1533-7146. URL https://dl.acm.org/doi/abs/10.5555/2600508.2600515.
https: / / dl.acm.org/ doi / abs / 10.5555 / 2600508.2600515
[67] BM Terhal dan D. Weigand. Mengkodekan qubit ke mode rongga di sirkuit qed menggunakan estimasi fase. fisik. Rev. A, 93: 012315, Jan 2016. 10.1103/PhysRevA.93.012315. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.93.012315.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.012315
[68] Warit Asavanant, Baramee Charoensombutamon, Shota Yokoyama, Takeru Ebihara, Tomohiro Nakamura, Rafael N Alexander, Mamoru Endo, Jun-ichi Yoshikawa, Nicolas C Menicucci, Hidehiro Yonezawa, dkk. Perhitungan kuantum berbasis pengukuran seratus langkah dimultiplexing dalam domain waktu dengan frekuensi clock 25 mhz. arXiv pracetak arXiv:2006.11537, 2020. 10.1103/PhysRevApplied.16.034005.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.16.034005
arXiv: 2006.11537
[69] Pei Wang, Moran Chen, Nicolas C. Menicucci, dan Olivier Pfister. Menenun frekuensi optik kuantum menyisir ke status klaster hiperkubik variabel kontinu. fisik. Rev. A, 90: 032325, Sep 2014. 10.1103/PhysRevA.90.032325. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.90.032325.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.032325
[70] Rafael N. Alexander, Shota Yokoyama, Akira Furusawa, dan Nicolas C. Menicucci. Komputasi kuantum universal dengan kisi persegi dua lapis mode temporal. fisik. Rev. A, 97: 032302, Mar 2018. 10.1103/PhysRevA.97.032302. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.032302.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032302
[71] Mikkel V Larsen, Xueshi Guo, Casper R Breum, Jonas S Neergaard-Nielsen, and Ulrik L Andersen. Gerbang multi-mode deterministik pada platform komputasi kuantum fotonik yang dapat diskalakan. Fisika Alam, halaman 1–6, 2021b. https:///doi.org/10.1038/s41567-021-01296-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-021-01296-y
[72] Gua Carlton M. Kebisingan mekanika kuantum dalam interferometer. fisik. Rev. D, 23: 1693–1708, April 1981. 10.1103/PhysRevD.23.1693. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.23.1693.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.23.1693
[73] Timo Hillmann, Fernando Quijandría, Arne L. Grimsmo, dan Giulia Ferrini. Performa sirkuit koreksi kesalahan berbasis teleportasi untuk kode bosonik dengan pengukuran derau. PRX Quantum, 3: 020334, Mei 2022. 10.1103/PRXQuantum.3.020334. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.020334.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.020334
[74] Francesco Albarelli, Marco G. Genoni, Matteo GA Paris, dan Alessandro Ferraro. Teori sumber daya kuantum non-gaussianity dan wigner negatif. fisik. Rev. A, 98: 052350, Nov 2018. 10.1103/PhysRevA.98.052350. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.052350.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.052350
[75] BM Escher, RL de Matos Filho, dan L. Davidovich. Kerangka kerja umum untuk memperkirakan batas presisi tertinggi dalam metrologi kuantum yang ditingkatkan dengan bising. Nat. Phys., 7 (5): 406–411, 05 2011. 10.1038/nphys1958. URL http:///dx.doi.org/10.1038/nphys1958.
https:///doi.org/10.1038/nphys1958
[76] Daiji Fukuda, Go Fujii, Takayuki Numata, Kuniaki Amemiya, Akio Yoshizawa, Hidemi Tsuchida, Hidetoshi Fujino, Hiroyuki Ishii, Taro Itatani, Shuichiro Inoue, dkk. Detektor penyelesaian nomor foton tepi transisi berbasis titanium dengan efisiensi deteksi 98% dengan kopling serat celah kecil yang sesuai dengan indeks. Optik ekspres, 19 (2): 870–875, 2011. 10.1364/OE.19.000870.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.19.000870
[77] G Fujii, D Fukuda, T Numata, A Yoshizawa, H Tsuchida, dan S Inoue. Sensor tepi transisi titanium berlapis emas tipis untuk pengukuran optik. Jurnal Fisika Suhu Rendah, 167 (5): 815–821, 2012. 10.1007/s10909-012-0527-5.
https://doi.org/10.1007/s10909-012-0527-5
[78] Yang Shen, Xingjun Xue, Andrew H Jones, Yiwei Peng, Junyi Gao, Ta Ching Tzu, Matt Konkol, and Joe C Campbell. Hampir 100% efisiensi kuantum eksternal 1550-nm fotodetektor spektrum luas. Optik Ekspres, 30 (2): 3047–3054, 2022. 10.1364/OE.447091.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.447091
[79] Matteo GA Paris. Operator perpindahan dengan beam splitter. fisik. Lett. A, 217 (2): 78–80, Juli 1996. ISSN 0375-9601. 10.1016/0375-9601(96)00339-8. URL http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0375960196003398.
https://doi.org/10.1016/0375-9601(96)00339-8
http: / / www.sciencedirect.com/ ilmu / artikel / pii / 0375960196003398
[80] Shengjie Xie, Sylvain Veilleux, dan Mario Dagenais. Rasio kepunahan tinggi on-chip interferometer mach-zehnder satu tahap berdasarkan interferometer multimode. arXiv pracetak arXiv:2204.01230, 2022. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2204.01230.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2204.01230
arXiv: 2204.01230
[81] Adriana E. Lita, Aaron J. Miller, dan Sae Woo Nam. Menghitung foton tunggal inframerah-dekat dengan efisiensi 95%. Memilih. Ekspr., 16: 3032–3040, 2008. https:///doi.org/10.1364/OE.16.003032.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.16.003032
[82] Leonardo Assis Morais, Till Weinhold, Marcelo P. de Almeida, Adriana Lita, Thomas Gerrits, Sae Woo Nam, Andrew G. White, dan Geoff Gillett. Tepatnya menentukan foton-number secara real-time. arXiv:2012.10158 [physics.ins-det], 2020. https://doi.org/10.48550/arXiv.2012.10158.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2012.10158
arXiv: 2012.10158
[83] Miller Eaton, Amr Hossameldin, Richard J Birrittella, Paul M Alsing, Christopher C Gerry, Chris Cuevas, Hai Dong, dan Olivier Pfister. Menyelesaikan 100 foton dan generasi kuantum dari bilangan acak yang tidak bias. arXiv pracetak arXiv:2205.01221, 2022. https://doi.org/10.48550/arXiv.2205.01221.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2205.01221
arXiv: 2205.01221
[84] Clinton Cahall, Kathryn L. Nicolich, Nurul T. Islam, Gregory P. Lafyatis, Aaron J. Miller, Daniel J. Gauthier, dan Jungsang Kim. Deteksi multi-foton menggunakan detektor foton tunggal superkonduktor nanowire konvensional. Optica, 4 (12): 1534–1535, Des 2017. 10.1364/OPTICA.4.001534. URL http://www.osapublishing.org/opica/abstract.cfm?URI=opica-4-12-1534.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OPTICA.4.001534
http: / / www.osapublishing.org/ optica / abstract.cfm? URI = optica-4-12-1534
[85] Mamoru Endo, Tatsuki Sonoyama, Mikihisa Matsuyama, Fumiya Okamoto, Shigehito Miki, Masahiro Yabuno, Fumihiro China, Hirotaka Terai, dan Akira Furusawa. Tomografi detektor kuantum dari detektor pemecahan nomor foton nanostrip superkonduktor. Optik Ekspres, 29 (8): 11728–11738, 2021. https://doi.org/10.1364/OE.423142.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.423142
[86] MJ Fitch, BC Jacobs, TB Pittman, dan JD Franson. Resolusi nomor foton menggunakan detektor foton tunggal yang digandakan waktu. fisik. Rev. A, 68: 043814, Okt 2003. 10.1103/PhysRevA.68.043814. URL http:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.043814.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.043814
[87] Daryl Achilles, Christine Silberhorn, Cezary liwa, Konrad Banaszek, dan Ian A. Walmsley. Deteksi berbantuan serat dengan resolusi nomor foton. Memilih. Lett., 28 (23): 2387–2389, Des 2003. 10.1364/OL.28.002387. URL http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-28-23-2387.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OL.28.002387
http: / / ol.osa.org/ abstract.cfm? URI = ol-28-23-2387
[88] Rajveer Nehra, Chun-Hung Chang, Qianhuan Yu, Andreas Beling, and Olivier Pfister. Detektor tersegmentasi penyelesaian nomor-foton berdasarkan foton-foton-longsor-fotodioda. Memilih. Ekspres, 28 (3): 3660–3675, Februari 2020. 10.1364/OE.380416. URL http:///www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-28-3-3660.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.380416
http: / / www.opticsexpress.org/ abstract.cfm? URI = oe-28-3-3660
[89] Kaikai Liu, Naijun Jin, Haotian Cheng, Nitesh Chauhan, Matthew W Puckett, Karl D Nelson, Ryan O Behunin, Peter T Rakich, and Daniel J Blumenthal. Ultralow 0.034 db/m kerugian fotonik terintegrasi skala wafer mewujudkan 720 juta q dan 380 $mu$w ambang batas brillouin lasing. Surat optik, 47 (7): 1855–1858, 2022. https:///doi.org/10.1364/OL.454392.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OL.454392
[90] J. Zang, Z. Yang, X. Xie, M. Ren, Y. Shen, Z. Carson, O. Pfister, A. Beling, dan JC Campbell. Fotodioda uni-traveling-carrier efisiensi kuantum tinggi. IEEE Photonics Technology Letters, 29 (3): 302–305, Feb 2017. 10.1109/LPT.2016.2647638.
https:///doi.org/10.1109/LPT.2016.2647638
[91] Young-Sik Ra, Adrien Dufour, Mattia Walschaers, Clément Jacquard, Thibault Michel, Claude Fabre, dan Nicolas Treps. Keadaan kuantum non-gaussian dari medan cahaya multimode. Fisika Alam, 16 (2): 144–147, 2020. https://doi.org/10.1038/s41567-019-0726-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-019-0726-y
[92] TC Ralph, A. Gilchrist, GJ Milburn, WJ Munro, dan S. Glaancy. Komputasi kuantum dengan keadaan koheren optik. fisik. Rev. A, 68: 042319, Okt 2003. 10.1103/PhysRevA.68.042319. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.042319.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.042319
[93] Jacob Hastrup dan Ulrik Lund Andersen. Koreksi kesalahan kuantum kode kucing semua-optik. pracetak arXiv arXiv:2108.12225, 2021. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2108.12225.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2108.12225
arXiv: 2108.12225
Dikutip oleh
Makalah ini diterbitkan dalam Quantum di bawah Creative Commons Attribution 4.0 Internasional (CC BY 4.0) lisensi. Hak cipta tetap berada pada pemegang hak cipta asli seperti penulis atau lembaganya.
