단기 양자 광자 소자의 오류 완화

타임 스탬프 : 4 년 2021 월 7 일 오전 18시 XNUMX 분
소스 노드 : 844782

수 다이친1, 로버트 이스라엘1, 쿠날 샤르마2, 치 하오유1, 이쉬 단드1, 카밀 브래들러1

1캐나다 온타리오주 토론토 제나두 M5G 2C8
2Hearne Institute for Theoretical Physics and Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University, Baton Rouge, LA 미국

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추상

광자 손실은 양자 광자 장치의 성능을 파괴하므로 광자 손실의 영향을 억제하는 것이 광자 양자 기술에서 가장 중요합니다. 특히 샘플링 확률의 추정을 개선하기 위해 Gaussian Boson Sampling 장치에 대한 광자 손실의 영향을 완화하는 두 가지 방식을 제시합니다. 하드웨어 리소스 오버헤드 측면에서 비용이 많이 드는 오류 수정 코드를 사용하는 대신, 우리의 체계는 소량의 하드웨어 수정만 필요하거나 수정이 전혀 필요하지 않습니다. 우리의 손실 억제 기술은 추가 측정 데이터를 수집하거나 측정 데이터를 얻은 후 전통적인 후처리에 의존합니다. 우리는 적당한 비용의 전통적인 후처리로 일정량의 손실에 대해 광자 손실의 영향을 크게 억제할 수 있음을 보여줍니다. 따라서 제안된 방식은 단기 광자 양자 장치의 응용을 위한 핵심 인에이블러입니다.

주요 이미지: XNUMX가지 모드 압착 진공 상태에 대한 광자 손실 효과를 완화합니다. 여기서 $P([n, n])$는 광자 수 패턴 $[n, n]$을 감지할 확률입니다.

인기 요약

Gaussian boson 샘플링(GBS) 장치는 가장 유망한 양자 광자 장치 중 하나입니다. 최근 특정 샘플링 문제에서 기존 컴퓨터에 비해 양자 계산 이점을 입증하는 데 사용되었습니다. GBS 장치는 또한 가까운 미래에 예를 들어 분자 도킹 문제를 해결하는 것과 같은 실용적인 응용 프로그램을 찾을 수 있습니다. 그러나 GBS 장치의 성능은 광자 손실로 인해 크게 저하됩니다. 원칙적으로 광자 손실은 양자 오류 수정 코드를 사용하여 수정할 수 있지만 이러한 코드는 큰 리소스 오버헤드를 발생시킵니다. 이 작업은 작은 하드웨어 수정 또는 수정 없이 단기 GBS 장치에 대한 광자 손실의 영향을 완화하기 위한 두 가지 방식을 제안합니다. 지불해야 할 대가는 여러 실험과 고전적인 후처리를 수행하는 것입니다. 이 작업은 적당한 양의 고전적 자원으로 광자 손실의 영향을 크게 억제할 수 있음을 발견했습니다. 따라서 제안된 손실 완화 체계는 양자 광자 기술의 단기 응용에 필수적입니다.

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► 참고 문헌

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위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2021-05-07 23:43:35). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

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출처 : https://quantum-journal.org/papers/q-2021-05-04-452/

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