1Wydział Fizyki, University of Virginia, Charlottesville, VA 22904, USA
2QC82, College Park, MD 20740, Stany Zjednoczone
3Centrum Obliczeń Kwantowych i Technologii Komunikacji, School of Science, Uniwersytet RMIT, Melbourne, VIC 3000, Australia
Czy ten artykuł jest interesujący czy chcesz dyskutować? Napisz lub zostaw komentarz do SciRate.
Abstrakcyjny
Przedstawiamy algorytm do niezawodnego generowania różnych stanów kwantowych krytycznych dla kwantowej korekcji błędów i uniwersalnych obliczeń kwantowych o zmiennej ciągłej (CV), takich jak stany kota Schrödingera i stany siatki Gottesmana-Kitaeva-Preskilla (GKP), poza stanami klastrów Gaussa CV. Nasz algorytm opiera się na metodzie teleportacji węzłów wspomaganej zliczaniem fotonów (PhANTM), która wykorzystuje standardowe przetwarzanie informacji Gaussa w stanie klastra z jedynym dodatkiem lokalnych pomiarów rozdzielczych liczby fotonów. Pokazujemy, że PhANTM może stosować bramki wielomianowe i osadzać stany kota w klastrze. Ta metoda stabilizuje stany kota przed szumem gaussowskim i utrwala niegaussowość w klastrze. Pokazujemy, że istniejące protokoły dla stanów kotów hodowlanych mogą być wbudowane w przetwarzanie stanu klastra za pomocą PhANTM.
Prezentowany obraz: Pomiary PhANTM wykonywane wzdłuż stanu klastra wykorzystują węzły stanu klastra do osadzania stanów kota Schrӧdingera. Te stany kota można następnie wykorzystać do generowania zasobów do uniwersalnych obliczeń kwantowych, wykonując dodatkowe pomiary w węzłach stanu klastra.
Popularne podsumowanie
W tej pracy opracowujemy metodę wprowadzenia wymaganej niegaussowości bez zasobów pomocniczych, po prostu wykonując odpowiednie pomiary stanu klastra. Pomiary te przyjmują formę operacji odejmowania fotonów, po których następuje normalna detekcja homodyn, aby teleportować informacje kwantowe. Podczas gdy inne metody generowania stanów niegaussowskich, takie jak stan fazy sześciennej, mogą wymagać rozdzielczości dziesiątek fotonów, potrzebujemy tylko niskiej rozdzielczości liczby fotonów, którą można osiągnąć za pomocą kilku różnych technologii. Chociaż odejmowanie fotonów jest probabilistyczne, powtórne zastosowanie po teleportacji z wykrywania homodyn oznacza, że prawie na pewno nam się uda i tylko pewna liczba modów musi zostać zużyta przez pomiar. Kiedy następuje pomyślne odejmowanie fotonów, stan lokalny uwikłany w gromadę staje się niegaussowski i zamienia się w stan kociaka Schrӧdingera. Wielokrotne zastosowanie odejmowania fotonów przed teleportacją zwiększa amplitudę stanu kota do poziomu zależnego od ściśnięcia obecnego w stanie skupienia. Co zaskakujące, proces ten może zachować amplitudę stanu kota nawet w obecności szumu Gaussa z powodu skończonego ściskania.
Proces ten, który nazywamy Photon-Counting-Assisted Node-Teleportation Method (PhANTM), może przebiegać równolegle w wielu oddzielnych łańcuchach 1-D w stanie klastra. Wszystkie oprócz jednego węzła stanu klastra w każdym łańcuchu są zużywane przez pomiar, ale ostatni niezmierzony węzeł jest przekształcany w stan cat. Lokalna informacja kwantowa tego węzła może zatem być wykorzystana jako zasób niegaussowski, ale co ważne, pozostała splątana z pozostałą częścią zasobu stanu klastra. Następnie pokazujemy, że metody rozmnażania stanów kota w celu uzyskania stanów GKP są zgodne z formalizmem stanów skupień, co oznacza, że nasza metoda może generować stany kota, które można następnie umieścić w uniwersalnych zasobach obliczeniowych, a wszystko to poprzez wykonywanie eksperymentalnie dostępnych pomiarów w trybie ciągłym. -zmienny stan klastra. Motywujemy również połączenia z protokołami estymacji faz i podajemy przykłady, aby wskazać, że nasza metoda może odnieść sukces w obecności niedoskonałości eksperymentalnych i dekoherencji.
► Dane BibTeX
► Referencje
[1] Michael A. Nielsen i Isaac L. Chuang. Obliczenia kwantowe i informacja kwantowa. Cambridge University Press, Cambridge, Wielka Brytania, 2000. https://doi.org/10.1119/1.1463744.
https: / / doi.org/ 10.1119 / 1.1463744
[2] Robert Raussendorf i Hans J. Briegel. Jednokierunkowy komputer kwantowy. Fiz. Rev. Lett., 86: 5188–5191, maj 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 i MA Nielsen. Uniwersalne obliczenia kwantowe ze zmiennymi ciągłymi stanami klastrów. Fiz. 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 i Olivier Pfister. Eksperymentalna realizacja wielocząstkowego splątania 60 modów kwantowego optycznego grzebienia częstości. Fiz. Rev. Lett., 112: 120505, marzec 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 i Akira Furusawa. Ultrawielkoskalowe, ciągłe zmienne stany klastrowe multipleksowane w dziedzinie czasu. 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 i Ulrik L Andersen. Deterministyczne generowanie dwuwymiarowego stanu skupień. Science, 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 i in. Generowanie dwuwymiarowego stanu klastra multipleksowanego w dziedzinie czasu. Science, 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, Aleksiej Kitajew i John Preskill. Kodowanie kubitu w oscylatorze. Fiz. Rev. A, 64: 012310, czerwiec 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. Odporne na awarie obliczenia kwantowe oparte na pomiarach ze zmiennymi w sposób ciągły stanami klastrów. Fiz. Rev. Lett., 112: 120504, marzec 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 i Roman Schnabel. Wykrywanie ściśniętych stanów światła 15 dB i ich zastosowanie do bezwzględnej kalibracji fotoelektrycznej wydajności kwantowej. Fiz. Rev. Lett., 117: 110801, wrzesień 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 i Keisuke Fujii. Wysokoprogowe, odporne na błędy obliczenia kwantowe z analogową korekcją błędów kwantowych. Fiz. Rev. X, 8: 021054, maj 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 i Peter van Loock. Obliczenia kwantowe z klastrami o zmiennej ciągłej. Fiz. Rev. A, 79: 062318, czerwiec 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 i Samuel L. Braunstein. Obliczenia kwantowe na zmiennych ciągłych. Fiz. Rev. Lett., 82: 1784-1787, luty 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 i Kae Nemoto. Wydajna klasyczna symulacja ciągłych zmiennych procesów informacji kwantowej. Fiz. Rev. Lett., 88: 097904, luty 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 i J. Eisert. Pozytywne funkcje Wignera czynią klasyczną symulację obliczeń kwantowych wydajną. Fiz. Rev. Lett., 109: 230503, grudzień 2012. 10.1103/PhysRevLett.109.230503. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.230503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.230503
[16] Daniela Gottesmana. Heisenbergowska reprezentacja komputerów kwantowych. arXiv preprint 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 i Nicolas J. Cerf. Twierdzenie „no-go” dla korekcji błędów kwantowych Gaussa. Fiz. Rev. Lett., 102: 120501, marzec 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 i Liang Jiang. Kodowanie oscylatora na wiele oscylatorów. Fiz. Rev. Lett., 125: 080503, sierpień 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 i Nicolas C. Menicucci. Całkowicie gaussowska uniwersalność i odporność na błędy z kodem gottesman-kitajew-preskill. Fiz. Rev. Lett., 123: 200502, listopad 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 i JP Home. Kodowanie kubitu w mechanicznym oscylatorze z uwięzionymi jonami. Natura, 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, oraz MH Devoreta. Kwantowa korekcja błędów kubitu zakodowanego w stanach siatki oscylatora. Natura, 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 i Jonathan P Home. Korekcja błędów kubitu stanu siatki logicznej przez pompowanie rozpraszające. Nature Physics, 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 i D.-G. Welsch. Inżynieria stanu kwantowego z wykorzystaniem pomiaru warunkowego na dzielniku wiązki. Eur. Fiz. JD, 3 (3): 295-308, wrzesień 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] Aleksiej Ourjoumtsev, Rosa Tualle-Brouri, Julien Laurat i Philippe Grangier. Generowanie optycznych kociąt schrödingera do kwantowego przetwarzania informacji. Science, 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 i S. Glancy. Całkowicie optyczna generacja stanów do „kodowania kubitu w oscylatorze”. Optować. Lett., 35 (19): 3261–3263, październik 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 i Olivier Pfister. Przygotowanie stanu niegaussowskiego i gottesmana-kitajewa-preskilla za pomocą katalizy fotonowej. New Journal of Physics, 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 i AI Lvovsky. Inżynieria stanów kota schrödingera za pomocą fotonicznego detektora parzystości. 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 i Akira Furusawa. Generowanie optycznych stanów kota schrödingera przez uogólnione odejmowanie fotonów. Fiz. Rev. A, 103: 013710, styczeń 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 i Krishna Kumar Sabapathy. Postęp w kierunku praktycznych obliczeń kubitowych przy użyciu przybliżonych kodów gottesman-kitaev-preskill. Fiz. Rev. A, 101: 032315, marzec 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 i Nicolas C. Menicucci. Kodowanie kubitów w oscylatory z zespołami atomowymi i ściśniętym światłem. Fiz. Rev. A, 95: 053819, maj 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, Christophera Chamberlanda i Andrew Crossa. Odporne na błędy przygotowanie przybliżonych stanów gkp. New Journal of Physics, 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 i Krishna Kumar Sabapathy. Konwersja stanów gaussowskich na stany niegaussowskie za pomocą detektorów rozdzielczych liczby fotonowej. Fiz. Rev. A, 100: 052301, listopad 2019. 10.1103/PhysRevA.100.052301. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.052301.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.052301
[33] Aleksiej Ourjoumtsev, Hyunseok Jeong, Rosa Tualle-Brouri i Philippe Grangier. Generowanie optycznych "kotów Schrödingera" ze stanów liczby fotonowej. Nature (Londyn), 448: 784, 2007. doi:10.1038/nature06054.
[34] Hiroki Takahashi, Kentaro Wakui, Shigenari Suzuki, Masahiro Takeoka, Kazuhiro Hayasaka, Akira Furusawa i Masahide Sasaki. Generowanie superpozycji stanu koherentnego o dużej amplitudzie za pomocą odejmowania fotonów wspomaganego przez Ancilla. Fiz. Rev. Lett., 101 (23): 233605, grudzień 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 i Emanuel Knill. Generowanie optycznych superpozycji stanów koherentnych poprzez liczbowo-rozdzielcze odejmowanie fotonów od ściśniętej próżni. Fiz. Rev. A, 82: 031802, wrzesień 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 i Rosa Tualle-Brouri. Eksperymentalne generowanie stanów ściśniętego kota z operacją pozwalającą na iteracyjny wzrost. Fiz. Rev. Lett., 114: 193602, maj 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 i J. Laurat. Optyczna synteza ściśniętych superpozycji o dużej amplitudzie w stanie koherentnym przy minimalnych zasobach. Fiz. Rev. Lett., 115: 023602, lipiec 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 Fiodorov, Demid Sychev, Philippe Grangier i AI Lvovsky. Odporna na straty inżynieria stanu dla wspomaganej kwantowo metrologii poprzez efekt odwróconego hong-ou-mandela. Komunikaty natury, 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 i Alexander I. Lvovsky. Rozszerzenie optycznych stanów kota Schrödingera. Nat. Foton., 11 (6): 379–382, czerwiec 2017. ISSN 1749-4893. 10.1038/nphoton.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 i GJ Milburn. Schemat wydajnych obliczeń kwantowych z optyką liniową. Nature (Londyn), 409: 46–52, styczeń 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 i Ish Dhand. Schemat skalowalnego, odpornego na awarie fotonicznego komputera kwantowego. Quantum, 5: 392, luty 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 i Furusawa. W kierunku wielkoskalowych, odpornych na uszkodzenia uniwersalnych fotonicznych obliczeń kwantowych. 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 i Ulrik L. Andersen. Odporna na awarie architektura obliczeń kwantowych opartych na pomiarach zmiennych ciągłych. PRX Quantum, 2: 030325, sierpień 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 i MS Kim. Warunkowe wytwarzanie superpozycji stanów koherentnych z niewydajną detekcją fotonów. Fiz. Rev. A, 70 (2), sierpień 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 i Hyunseok Jeong. Efektywne wzmocnienie superpozycji stanów koherentnych przy użyciu stanów wejściowych o różnych parzystościach. Journal of the Optical Society of America B, 35 (11): 2933, listopad 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 i Rosa Tualle-Brouri. Propozycja pozbawionego luk łamania nierówności dzwonu za pomocą zestawu pojedynczych fotonów i pomiarów homodynowych. New Journal of Physics, 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 i Barbara M. Terhal. Generowanie stanów sieci ze stanów schrödingera-cat bez postselekcji. Fiz. Rev. A, 97: 022341, luty 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 i Saikat Guha. Niemożność wytworzenia dowolnych stanów niegaussowskich przy użyciu zerowej średniej stanów gaussowskich i detekcji częściowej liczby fotonów. Fiz. Rev. Research, 3: 043182, grudzień 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 i Damian Markham. Klasyczna symulacja gaussowskich obwodów kwantowych ze stanami wejściowymi niegaussowskimi. Fiz. Rev. Research, 3: 033018, lipiec 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 i Nicolas Treps. Dostosowywanie niegaussowskich stanów grafów zmiennych ciągłych. Fiz. Rev. Lett., 121: 220501, listopad 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 i Nicolas Treps. Praktyczne podstawy do warunkowego przygotowania niegaussowskiego stanu kwantowego. PRX Quantum, 1: 020305, październik 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 i Christian Weedbrook. Powtarzanie aż do sukcesu bramka fazy sześciennej do uniwersalnych obliczeń kwantowych o zmiennej ciągłej. Fiz. Rev. A, 91: 032321, marzec 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, Nicolasa Trepsa i Giulii Ferrini. Wielomianowa aproksymacja unitarnych niegaussowskich przez liczenie jednego fotonu na raz. Fiz. Rev. A, 95: 052352, maj 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 i Franco Nori. QuTiP: framework Pythona o otwartym kodzie źródłowym dla dynamiki otwartych systemów kwantowych. komp. Fiz. Comm., 183 (8): 1760–1772, sierpień 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 i Franco Nori. Qutip 2: Framework Pythona dla dynamiki otwartych systemów kwantowych. Computer Physics Communications, 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 i Christian Weedbrook. Pola truskawek: platforma oprogramowania do fotonicznych obliczeń kwantowych. 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 i Nathan Killoran. Zastosowania krótkookresowych fotonicznych komputerów kwantowych: oprogramowanie i algorytmy. Nauka i technologia kwantowa, 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 i Nicolas C. Menicucci. Teleportacja bramek o zmiennej ciągłej i korekcja błędów kodu bozonowego. Fiz. Rev. A, 102: 062411, grudzień 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 i Fumihiko Kannari. Praktyczny schemat oczyszczania zdekodowanych superpozycji w stanie koherentnym poprzez częściową detekcję homodyn. Fiz. Rev. A, 73: 042304, kwiecień 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 i Ulrik L. Andersen. Wzmocnienie realistycznych stanów schrödingera-kotów przez zwiastowanie homodynowe. Fiz. Rev. A, 87: 043826, kwiecień 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 i Hans J. Briegel. Obliczenia kwantowe oparte na pomiarach na stanach klastrów. Fiz. Rev. A, 68: 022312, sierpień 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 i Nicolas C. Menicucci. Analiza szumu jednomodowych operacji gaussowskich przy użyciu ciągłych zmiennych stanów skupień. Fiz. Rev. A, 90: 062324, grudzień 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 i Akira Furusawa. Uniwersalne liniowe transformacje bogoliubowa poprzez jednokierunkowe obliczenia kwantowe. Fiz. Rev. A, 81: 032315, marzec 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 i Nicolas C. Menicucci. Solidna tolerancja błędów dla ciągłych zmiennych stanów klastra z nadmiernym antysqueezingiem. Fiz. Rev. A, 100: 010301, lipiec 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. Knill. Skalowalne obliczenia kwantowe w obecności dużych wskaźników wykrywanych błędów. Fiz. Rev. A, 71: 042322, kwiecień 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 i Michael Freedman. Szybsza estymacja faz. Informacje kwantowe. Comput., 14 (3-4): 306-328, marzec 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 i D. Weigand. Kodowanie kubitu do trybu wnęki w obwodzie qed przy użyciu estymacji fazy. Fiz. Rev. A, 93: 012315, styczeń 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 i in. Stu-krokowe obliczenia kwantowe oparte na pomiarach zmultipleksowane w dziedzinie czasu z częstotliwością zegara 25 MHz. arXiv preprint 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 i Olivier Pfister. Tkanie grzebieni kwantowych częstotliwości optycznych tworzy ciągłe zmienne stany klastrów hipersześciennych. Fiz. Rev. A, 90: 032325, wrzesień 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 i Nicolas C. Menicucci. Uniwersalne obliczenia kwantowe z dwuwarstwowymi sieciami kwadratowymi w trybie czasowym. Fiz. Rev. A, 97: 032302, marzec 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 i Ulrik L Andersen. Deterministyczne bramki wielomodowe na skalowalnej fotonicznej platformie obliczeniowej kwantowej. Fizyka przyrody, strony 1–6, 2021b. https:///doi.org/10.1038/s41567-021-01296-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-021-01296-y
[72] Carlton M. Jaskinie. Szum kwantowo-mechaniczny w interferometrze. Fiz. Rev. D, 23: 1693-1708, kwiecień 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 Quijandria, Arne L. Grimsmo i Giulia Ferrini. Wykonywanie układów korekcji błędów opartych na teleportacji dla kodów bozonowych z zaszumionymi pomiarami. PRX Quantum, 3: 020334, maj 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 i Alessandro Ferraro. Teoria zasobów niegaussowości kwantowej i negatywności Wignera. Fiz. Rev. A, 98: 052350, listopad 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 i L. Davidovich. Ogólne ramy szacowania ostatecznego limitu precyzji w zaszumionej metrologii wspomaganej kwantowo. 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 i in. Oparty na tytanie detektor z podziałem liczby fotonów z krawędzią przejściową o 98% skuteczności wykrywania z dopasowanym indeksem sprzężenia światłowodowego o małej szczelinie. Optics express, 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 i S Inoue. Cienki, pokryty złotem, tytanowy czujnik krawędzi przejściowej do pomiarów optycznych. Journal of Low Temperature Physics, 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 i Joe C Campbell. Prawie 100% zewnętrzna sprawność kwantowa Fotodetektor o szerokim spektrum 1550 nm. Optics Express, 30 (2): 3047–3054, 2022. 10.1364/OE.447091.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.447091
[79] Matteo GA Paryż. Operator przemieszczenia za pomocą rozdzielacza wiązki. Fiz. Łotysz. A, 217 (2): 78-80, lipiec 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/ science / article / pii / 0375960196003398
[80] Shengjie Xie, Sylvain Veilleux i Mario Dagenais. Jednostopniowy interferometr macha-zehndera z wbudowanym układem scalonym o wysokim współczynniku ekstynkcji oparty na interferometrze wielomodowym. arXiv preprint 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 i Sae Woo Nam. Zliczanie pojedynczych fotonów w bliskiej podczerwieni z wydajnością 95%. Optować. Expr., 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 i Geoff Gillett. Precyzyjne określanie liczby fotonów w czasie rzeczywistym. 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 i Olivier Pfister. Rozdzielanie 100 fotonów i kwantowe generowanie nieobciążonych liczb losowych. arXiv preprint 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 i Jungsang Kim. Detekcja wielofotonowa przy użyciu konwencjonalnego nadprzewodzącego detektora jednofotonowego z nanoprzewodów. Optica, 4 (12): 1534–1535, grudzień 2017. 10.1364/OPTICA.4.001534. URL http:///www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?URI=optica-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 i Akira Furusawa. Kwantowa tomografia detektorowa nadprzewodzącego nanopaskowego detektora rozdzielczego liczby fotonowej. Optics Express, 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 i JD Franson. Rozdzielczość liczby fotonów przy użyciu detektorów jednofotonowych z multipleksowaniem czasowym. Fiz. Rev. A, 68: 043814, październik 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 Śliwa, Konrad Banaszek i Ian A. Walmsley. Wspomagana światłowodem detekcja z rozdzielczością liczby fotonów. Optować. Lett., 28 (23): 2387–2389, grudzień 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 i Olivier Pfister. Segmentowe detektory rozdzielcze liczby fotonów oparte na jednofotonowych fotodiodach lawinowych. Optować. Ekspres, 28 (3): 3660–3675, luty 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 i Daniel J Blumenthal. Zintegrowana fotonika o ultraniskiej stratności 0.034 db/m w skali waflowej, realizująca 720 milionów q i 380 $ mu$w w laserach laserowych. Listy optyków, 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 i JC Campbell. Fotodioda o wysokiej wydajności kwantowej z jednym nośnym nośnym. IEEE Photonics Technology Letters, 29 (3): 302-305, luty 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 i Nicolas Treps. Niegaussowskie stany kwantowe wielomodowego pola świetlnego. Nature Physics, 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 i S. Glancy. Obliczenia kwantowe z optycznie koherentnymi stanami. Fiz. Rev. A, 68: 042319, październik 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 i Ulrik Lund Andersen. Całkowicie optyczna korekcja błędów kwantowych Cat-Code. arXiv preprint arXiv:2108.12225, 2021. https://doi.org/10.48550/arXiv.2108.12225.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2108.12225
arXiv: 2108.12225
Cytowany przez
Niniejszy artykuł opublikowano w Quantum pod Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe (CC BY 4.0) licencja. Prawa autorskie należą do pierwotnych właścicieli praw autorskich, takich jak autorzy lub ich instytucje.
