1Departamentul de Fizică, Universitatea Virginia, Charlottesville, VA 22904, SUA
2QC82, College Park, MD 20740, SUA
3Centrul de calcul cuantic și tehnologie de comunicare, Școala de Științe, Universitatea RMIT, Melbourne, VIC 3000, Australia
Găsiți această lucrare interesant sau doriți să discutați? Scite sau lasă un comentariu la SciRate.
Abstract
Prezentăm un algoritm pentru a genera în mod fiabil diverse stări cuantice critice pentru corectarea erorilor cuantice și pentru calculul cuantic cu variabilă continuă universală (CV), cum ar fi stările de pisică Schrödinger și stările grilei Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP), din stările clusterului CV Gaussian. Algoritmul nostru se bazează pe Metoda de teleportare a nodurilor asistată de numărarea fotonilor (PhANTM), care utilizează procesarea standard a informațiilor gaussiene asupra stării clusterului cu singura adăugare de măsurători locale de rezolvare a numărului de fotoni. Arătăm că PhANTM poate aplica porți polinomiale și poate încorpora stări de pisică în cluster. Această metodă stabilizează stările pisicii împotriva zgomotului gaussian și perpetuează non-gaussianitatea în cluster. Arătăm că protocoalele existente pentru creșterea stărilor de pisică pot fi încorporate în procesarea stării cluster folosind PhANTM.
Imagine prezentată: măsurătorile PhANTM efectuate de-a lungul stării clusterului consumă nodurile stării clusterului pentru a încorpora stările pisicii Schrӧdinger. Aceste stări cat pot fi apoi folosite pentru a genera resurse pentru calcularea cuantică universală prin efectuarea de măsurători suplimentare pe nodurile de stare cluster.
Rezumat popular
În această lucrare, elaborăm o metodă pentru a introduce non-Gaussianitatea necesară fără resurse auxiliare pur și simplu prin efectuarea de măsurători adecvate asupra stării clusterului. Aceste măsurători iau forma unor operații de scădere a fotonilor urmate de detectarea homodină normală pentru a teleporta informațiile cuantice. În timp ce alte metode de a genera stări non-Gauss, cum ar fi starea de fază cubică, pot necesita o rezoluție de zeci de fotoni, avem nevoie doar de o rezoluție scăzută a numărului de fotoni, care poate fi realizată cu mai multe tehnologii diferite. Deși scăderea fotonilor este probabilistică, aplicarea repetată după teleportare de la detectarea homodină înseamnă că vom fi aproape siguri că vom reuși în cele din urmă și că doar un număr de moduri de suprasarcină trebuie consumat prin măsurare. Când are loc o scădere de fotoni cu succes, starea locală încâlcită cu cluster devine non-Gauss și se transformă într-o stare de pisoi Schrӧdinger. Aplicațiile repetate ale scăderii fotonilor înainte de teleportare măresc amplitudinea stării pisicii la un nivel care depinde de strângerea prezentă în starea clusterului. În mod surprinzător, procesul poate păstra amplitudinea stării pisicii chiar și în prezența zgomotului gaussian din cauza stoarcerii finite.
Acest proces, pe care îl numim Metoda de teleportare a nodurilor asistată de numărarea fotonilor (PhANTM), poate continua în paralel pe multe lanțuri 1-D separate pe o stare de cluster. Toate nodurile de stare cluster, cu excepția unuia, din fiecare lanț sunt consumate prin măsurare, dar ultimul nod nemăsurat este transformat într-o stare de pisică. Informația cuantică locală a acestui nod poate fi astfel utilizată ca o resursă non-Gauss, dar, cel mai important, a rămas încurcata cu restul resursei de stare cluster. Apoi continuăm să arătăm că metodele de reproducere a stărilor de pisică pentru a produce stări GKP sunt compatibile cu formalismul stării cluster, ceea ce înseamnă că metoda noastră poate genera atât stări de pisică care pot fi apoi transformate în resurse computaționale universale, toate prin efectuarea de măsurători accesibile experimental pe un continuu. -starea clusterului variabilă. De asemenea, motivăm conexiunile la protocoalele de estimare a fazelor și oferim exemple pentru a indica faptul că metoda noastră poate avea succes în prezența imperfecțiunilor experimentale și a decoerenței.
► Date BibTeX
► Referințe
[1] Michael A. Nielsen și Isaac L. Chuang. Calcul cuantic și informația cuantică. Cambridge University Press, Cambridge, Marea Britanie, 2000. https:///doi.org/10.1119/1.1463744.
https: / / doi.org/ 10.1119 / 1.1463744
[2] Robert Raussendorf și Hans J. Briegel. Un computer cuantic cu sens unic. Fiz. Rev. Lett., 86: 5188–5191, mai 2001. 10.1103/PhysRevLett.86.5188. Adresa 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 și MA Nielsen. Calcul cuantic universal cu stări de cluster cu variabile continue. 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 și Olivier Pfister. Realizarea experimentală a încurcării multipartite a 60 de moduri ale unui pieptene de frecvență optică cuantică. Fiz. Rev. Lett., 112: 120505, martie 2014. 10.1103/PhysRevLett.112.120505. Adresa 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 și Akira Furusawa. Stări de cluster cu variabile continue la scară ultra-largă multiplexate în domeniul timpului. Nat. Photon., 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 și Ulrik L Andersen. Generarea deterministă a unei stări de cluster bidimensionale. Science, 366 (6463): 369–372, 2019. 10.1126/science.aay4354. Adresa 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 și colab. Generarea stării cluster bidimensionale multiplexate în domeniul timpului. Science, 366 (6463): 373–376, 2019. 10.1126/science.aay2645. Adresa 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 și John Preskill. Codificarea unui qubit într-un oscilator. Fiz. Rev. A, 64: 012310, iunie 2001. 10.1103/PhysRevA.64.012310. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.64.012310.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.012310
[9] Nicolas C. Menicucci. Calcul cuantic bazat pe măsurători tolerant la erori cu stări de cluster cu variabile continue. Fiz. Rev. Lett., 112: 120504, martie 2014. 10.1103/PhysRevLett.112.120504. Adresa URL http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.120504.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.120504
[10] Henning Vahlbruch, Moritz Mehmet, Karsten Danzmann și Roman Schnabel. Detectarea stărilor de lumină comprimate de 15 dB și aplicarea lor pentru calibrarea absolută a eficienței cuantice fotoelectrice. Fiz. Rev. Lett., 117: 110801, septembrie 2016. 10.1103/PhysRevLett.117.110801. Adresa URL http:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.110801.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.110801
[11] Kosuke Fukui, Akihisa Tomita, Atsushi Okamoto și Keisuke Fujii. Calcul cuantic cu prag înalt tolerant la erori cu corecție analogică a erorilor cuantice. Fiz. Rev. X, 8: 021054, mai 2018. 10.1103/PhysRevX.8.021054. Adresa 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 și Peter van Loock. Calcul cuantic cu clustere cu variabile continue. Fiz. Rev. A, 79: 062318, iunie 2009. 10.1103/PhysRevA.79.062318. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.79.062318.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.062318
[13] Seth Lloyd și Samuel L. Braunstein. Calcul cuantic asupra variabilelor continue. Fiz. Rev. Lett., 82: 1784–1787, februarie 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 și Kae Nemoto. Simularea clasică eficientă a proceselor informaționale cuantice variabile continue. Fiz. Rev. Lett., 88: 097904, februarie 2002. 10.1103/PhysRevLett.88.097904. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.097904.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.097904
[15] A. Mari şi J. Eisert. Funcțiile wigner pozitive fac simularea clasică a calculului cuantic eficient. Fiz. Rev. Lett., 109: 230503, Dec 2012. 10.1103/PhysRevLett.109.230503. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.230503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.230503
[16] Daniel Gottesman. Reprezentarea Heisenberg a calculatoarelor cuantice. arXiv preprint quant-ph/9807006, 1998. 10.48550/arXiv.quant-ph/9807006. Adresa 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 și Nicolas J. Cerf. Teorema no-go pentru corectarea erorilor cuantice gaussiene. Fiz. Rev. Lett., 102: 120501, martie 2009. 10.1103/PhysRevLett.102.120501. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.120501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.120501
[18] Kyungjoo Noh, SM Girvin și Liang Jiang. Codificarea unui oscilator în mai multe oscilatoare. Fiz. Rev. Lett., 125: 080503, august 2020. 10.1103/PhysRevLett.125.080503. Adresa 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 și Nicolas C. Menicucci. Universalitate totală gaussiană și toleranță la greșeală cu codul gottesman-kitaev-preskill. Fiz. Rev. Lett., 123: 200502, noiembrie 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 și JP Home. Codificarea unui qubit într-un oscilator mecanic cu ioni prinși. Nature, 566 (7745): 513–517, 2019. 10.1038/s41586-019-0960-6. Adresa 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 și MH Devoret. Corectarea erorilor cuantice a unui qubit codificat în stările de grilă ale unui oscilator. Nature, 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 și Jonathan P Home. Corectarea erorilor unui qubit de stare logică a rețelei prin pompare disipativă. 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 și D.-G. Welsch. Inginerie cuantică a stării utilizând măsurarea condiționată pe un divizor de fascicul. EURO. Fiz. J. D, 3 (3): 295–308, septembrie 1998. ISSN 1434-6060, 1434-6079. 10.1007/s100530050177. Adresa 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 și Philippe Grangier. Generarea de pisoi schrödinger optici pentru procesarea informațiilor cuantice. 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 și S. Glancy. Generarea integrală a stărilor pentru „Codificarea unui qubit într-un oscilator”. Opta. Lett., 35 (19): 3261–3263, oct 2010. 10.1364/OL.35.003261. Adresa 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 și Olivier Pfister. Pregătirea stării non-gauss și gottesman-kitaev-preskill prin cataliza fotonică. New Journal of Physics, 21: 113034, 2019. 10.1088/1367-2630/ab5330. Adresa 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 și AI Lvovsky. Stări de pisică schrödinger de inginerie cu un detector fotonic de paritate egală. 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 și Akira Furusawa. Generarea stărilor optice ale pisicii Schrödinger prin scăderea generalizată a fotonului. Fiz. Rev. A, 103: 013710, ianuarie 2021. 10.1103/PhysRevA.103.013710. Adresa 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 și Krishna Kumar Sabapathy. Progresul către calculul practic al qubitului folosind coduri aproximative gottesman-kitaev-preskill. Fiz. Rev. A, 101: 032315, martie 2020. 10.1103/PhysRevA.101.032315. Adresa 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 și Nicolas C. Menicucci. Codificarea qubiților în oscilatoare cu ansambluri atomice și lumină stoarsă. Fiz. Rev. A, 95: 053819, mai 2017. 10.1103/PhysRevA.95.053819. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.053819.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.053819
[31] Yunong Shi, Christopher Chamberland și Andrew Cross. Pregătirea tolerantă la erori a stărilor GKP aproximative. 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 și Krishna Kumar Sabapathy. Conversia stărilor gaussiene în stări non-gauss folosind detectoare de rezoluție a numărului de fotoni. Fiz. Rev. A, 100: 052301, noiembrie 2019. 10.1103/PhysRevA.100.052301. Adresa 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 și Philippe Grangier. Generarea de „pisici Schrödinger” optice din stările numărului de fotoni. Nature (Londra), 448: 784, 2007. doi:10.1038/nature06054.
[34] Hiroki Takahashi, Kentaro Wakui, Shigenari Suzuki, Masahiro Takeoka, Kazuhiro Hayasaka, Akira Furusawa și Masahide Sasaki. Generarea suprapunerii stării coerente de amplitudine mare prin scăderea fotonilor asistată de ancilla. Fiz. Rev. Lett., 101 (23): 233605, decembrie 2008. 10.1103/PhysRevLett.101.233605. Adresa 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 și Emanuel Knill. Generarea de suprapuneri optice de stări coerente prin scăderea fotonilor cu rezoluție numerică din vidul stors. Fiz. Rev. A, 82: 031802, septembrie 2010. 10.1103/PhysRevA.82.031802. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.82.031802.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.82.031802
[36] Jean Etesse, Martin Bouillard, Bhaskar Kanseri și Rosa Tualle-Brouri. Generarea experimentală de stări de pisică storsă cu o operație care permite creșterea iterativă. Fiz. Rev. Lett., 114: 193602, mai 2015. 10.1103/PhysRevLett.114.193602. Adresa 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 și J. Laurat. Sinteza optică a suprapunerilor de stări coerente comprimate de amplitudine mare cu resurse minime. Fiz. Rev. Lett., 115: 023602, iulie 2015. 10.1103/PhysRevLett.115.023602. Adresa 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 și AI Lvovsky. Inginerie de stat tolerantă la pierderi pentru metrologia cuantică îmbunătățită prin efectul invers hong–ou–mandel. Nature communications, 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 și Alexander I. Lvovsky. Mărirea stărilor optice ale pisicii lui Schrödinger. Nat. Photon., 11 (6): 379–382, iunie 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 și GJ Milburn. O schemă de calcul cuantic eficient cu optică liniară. Nature (Londra), 409: 46–52, ianuarie 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 și Ish Dhand. Plan pentru un computer cuantic fotonic cu toleranță la erori. Quantum, 5: 392, februarie 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 și A Furusawa. Către calculul cuantic fotonic universal la scară largă tolerant la erori. 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 și Ulrik L. Andersen. Arhitectură de calcul cuantic bazată pe măsurare cu variabilă continuă tolerantă la erori. PRX Quantum, 2: 030325, august 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 și MS Kim. Producerea condiționată de suprapuneri de stări coerente cu detectarea ineficientă a fotonilor. Fiz. Rev. A, 70 (2), august 2004. ISSN 1050-2947, 1094-1622. 10.1103/PhysRevA.70.020101. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.70.020101.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.70.020101
[45] Changhun Oh și Hyunseok Jeong. Amplificarea eficientă a suprapunerilor de stări coerente folosind stări de intrare cu diferite parități. Journal of the Optical Society of America B, 35 (11): 2933, noiembrie 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 și Rosa Tualle-Brouri. Propunere pentru o încălcare fără lacune a inegalităților clopotului cu un set de fotoni unici și măsurători homodine. 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 și Barbara M. Terhal. Generarea stărilor de grilă din stările schrödinger-cat fără postselectare. Fiz. Rev. A, 97: 022341, februarie 2018. 10.1103/PhysRevA.97.022341. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.022341.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.022341
[48] Christos N. Gagatsos și Saikat Guha. Imposibilitatea de a produce stări arbitrare non-gauss, folosind stări gaussiene cu medie zero și detecție cu rezoluție parțială a numărului de fotoni. Fiz. Rev. Research, 3: 043182, Dec 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 și Damian Markham. Simularea clasică a circuitelor cuantice gaussiene cu stări de intrare non-gauss. Fiz. Rev. Research, 3: 033018, iulie 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 și Nicolas Treps. Adaptarea stărilor grafice non-gaussian-variabile continue. Fiz. Rev. Lett., 121: 220501, noiembrie 2018. 10.1103/PhysRevLett.121.220501. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.220501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.220501
[51] Mattia Walschaers, Valentina Parigi și Nicolas Treps. Cadru practic pentru pregătirea stării cuantice condiționale non-gauss. PRX Quantum, 1: 020305, oct 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 și Christian Weedbrook. Poarta de fază cubică repetată până la succes pentru calcul cuantic universal cu variabilă continuă. Fiz. Rev. A, 91: 032321, martie 2015. 10.1103/PhysRevA.91.032321. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.91.032321.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.91.032321
[53] Francesco Arzani, Nicolas Treps și Giulia Ferrini. Aproximarea polinomială a unităților non-gaussiene prin numărarea câte un foton odată. Fiz. Rev. A, 95: 052352, mai 2017. 10.1103/PhysRevA.95.052352. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.052352.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.052352
[54] JR Johansson, PD Nation și Franco Nori. QuTiP: Un cadru Python open-source pentru dinamica sistemelor cuantice deschise. Comp. Fiz. Comm., 183 (8): 1760–1772, august 2012. ISSN 0010-4655. 10.1016/j.cpc.2012.02.021. Adresa URL http:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010465512000835.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.cpc.2012.02.021
http: / / www.sciencedirect.com/ știință / article / PII / S0010465512000835
[55] JR Johansson, PD Nation și Franco Nori. Tip 2: Un cadru python pentru dinamica sistemelor cuantice deschise. 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 și Christian Weedbrook. Strawberry fields: O platformă software pentru calculul cuantic fotonic. 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 și Nathan Killoran. Aplicații ale calculatoarelor cuantice fotonice pe termen scurt: software și algoritmi. Quantum Science and Technology, 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 și Nicolas C. Menicucci. Teleportare variabilă continuă și corectare a erorilor codului bosonic. Fiz. Rev. A, 102: 062411, Dec 2020. 10.1103/PhysRevA.102.062411. Adresa 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 și Fumihiko Kannari. Schemă practică de purificare pentru suprapuneri decoerente cu stări coerente prin detectarea parțială a homodină. Fiz. Rev. A, 73: 042304, apr 2006. 10.1103/PhysRevA.73.042304. Adresa 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 și Ulrik L. Andersen. Amplificarea stărilor realiste asemănătoare stării schrödinger-pisica prin vestirea homodină. Fiz. Rev. A, 87: 043826, apr 2013. 10.1103/PhysRevA.87.043826. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.87.043826.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.87.043826
[61] Robert Raussendorf, Daniel E. Browne și Hans J. Briegel. Calcul cuantic bazat pe măsurare pe stările clusterului. Fiz. Rev. A, 68: 022312, august 2003. 10.1103/PhysRevA.68.022312. Adresa 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 și Nicolas C. Menicucci. Analiza zgomotului operațiilor gaussiene monomode folosind stări de cluster cu variabile continue. Fiz. Rev. A, 90: 062324, Dec 2014. 10.1103/PhysRevA.90.062324. Adresa 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 și Akira Furusawa. Transformări bogooliubov liniare universale prin calcul cuantic unidirecțional. Fiz. Rev. A, 81: 032315, martie 2010. 10.1103/PhysRevA.81.032315. Adresa 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 și Nicolas C. Menicucci. Toleranță robustă la erori pentru stările de cluster cu variabile continue cu antistrângere în exces. Fiz. Rev. A, 100: 010301, iulie 2019. 10.1103/PhysRevA.100.010301. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.010301.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.010301
[65] E. Knill. Calcul cuantic scalabil în prezența unor rate mari de eroare detectată. Fiz. Rev. A, 71: 042322, apr 2005. 10.1103/PhysRevA.71.042322. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.71.042322.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.71.042322
[66] Krysta M. Svore, Matthew B. Hastings și Michael Freedman. Estimare mai rapidă a fazei. Informații cuantice. Comput., 14 (3–4): 306–328, mar 2014. ISSN 1533-7146. Adresa URL https:///dl.acm.org/doi/abs/10.5555/2600508.2600515.
https: / / dl.acm.org/ doi / ABS / 10.5555 / 2600508.2600515
[67] BM Terhal şi D. Weigand. Codificarea unui qubit într-un mod cavitate în circuit qed folosind estimarea de fază. Fiz. Rev. A, 93: 012315, ianuarie 2016. 10.1103/PhysRevA.93.012315. Adresa 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, et al. Calcul cuantic bazat pe măsurarea cu o sută de pași multiplexat în domeniul timpului cu o frecvență de ceas de 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 și Olivier Pfister. Țeserea de piepteni de frecvență optică cuantică în stări de cluster hipercubice cu variabilă continuă. Fiz. Rev. A, 90: 032325, septembrie 2014. 10.1103/PhysRevA.90.032325. Adresa 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 și Nicolas C. Menicucci. Calcul cuantic universal cu rețele pătrate cu două straturi în modul temporal. Fiz. Rev. A, 97: 032302, martie 2018. 10.1103/PhysRevA.97.032302. Adresa 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 și Ulrik L Andersen. Porți deterministe multi-mode pe o platformă scalabilă de calcul cuantic fotonic. Fizica naturii, paginile 1–6, 2021b. https:///doi.org/10.1038/s41567-021-01296-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-021-01296-y
[72] Carlton M. Peșteri. Zgomot mecanic cuantic într-un interferometru. Fiz. Rev. D, 23: 1693–1708, apr 1981. 10.1103/PhysRevD.23.1693. Adresa 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 și Giulia Ferrini. Performanța circuitelor de corectare a erorilor bazate pe teleportare pentru coduri bosonice cu măsurători zgomotoase. PRX Quantum, 3: 020334, mai 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 și Alessandro Ferraro. Teoria resurselor non-gaussianității cuantice și negativității wigner. Fiz. Rev. A, 98: 052350, noiembrie 2018. 10.1103/PhysRevA.98.052350. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.052350.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.052350
[75] BM Escher, RL de Matos Filho și L. Davidovich. Cadrul general pentru estimarea limitei de precizie finală în metrologia cuantică zgomotoasă. Nat. Phys., 7 (5): 406–411, 05 2011. 10.1038/nphys1958. Adresa 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 și colab. Detector de rezoluție a numărului de fotoni cu margine de tranziție pe bază de titan, cu o eficiență de detecție de 98%, cu cuplare de fibre cu distanță mică, potrivită la index. 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 și S Inoue. Senzor de margine de tranziție din titan acoperit cu aur subțire pentru măsurare optică. 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 și Joe C Campbell. Fotodetector cu spectru larg de 100 nm cu eficiență cuantică externă aproape de 1550%. Optic Express, 30 (2): 3047–3054, 2022. 10.1364/OE.447091.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.447091
[79] Matteo GA Paris. Operator de deplasare prin separator de fascicul. Fiz. Lett. A, 217 (2): 78–80, iulie 1996. ISSN 0375-9601. 10.1016/0375-9601(96)00339-8. Adresa URL http:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/0375960196003398.
https://doi.org/10.1016/0375-9601(96)00339-8
http: / / www.sciencedirect.com/ știință / article / PII / 0375960196003398
[80] Shengjie Xie, Sylvain Veilleux și Mario Dagenais. Interferometru mach-zehnder cu o singură etapă cu raport ridicat de extincție pe cip, bazat pe interferometru multimod. 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 și Sae Woo Nam. Numărarea fotonilor unici în infraroșu apropiat cu o eficiență de 95%. Opta. 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 și Geoff Gillett. Determinarea precisă a numărului de fotoni în timp real. 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 și Olivier Pfister. Rezolvarea a 100 de fotoni și generarea cuantică de numere aleatoare imparțial. 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 și Jungsang Kim. Detectare multi-fotoni folosind un detector supraconductor convențional cu un singur foton cu nanofire. Optica, 4 (12): 1534–1535, Dec 2017. 10.1364/OPTICA.4.001534. Adresa 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 și Akira Furusawa. Tomografia cu detector cuantic a unui detector de rezoluție a numărului de fotoni cu nanobenzi supraconductoare. Optic 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 și JD Franson. Rezoluția numărului de fotoni folosind detectoare cu un singur foton multiplicate în timp. Fiz. Rev. A, 68: 043814, oct 2003. 10.1103/PhysRevA.68.043814. Adresa 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 și Ian A. Walmsley. Detectare asistată de fibră cu rezoluție a numărului de fotoni. Opta. Lett., 28 (23): 2387–2389, Dec 2003. 10.1364/OL.28.002387. Adresa 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 și Olivier Pfister. Detectoare segmentate cu rezoluție număr de fotoni bazate pe fotodiode avalanșă cu un singur foton. Opta. Express, 28 (3): 3660–3675, februarie 2020. 10.1364/OE.380416. Adresa 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 și Daniel J Blumenthal. Fotonică integrată la scară de plachetă cu pierderi ultra-scăzute de 0.034 db/m, realizând 720 milioane q și 380 $mu$w prag de brilluin laser. Optics letters, 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 și JC Campbell. Fotodiodă uni-purtător de călătorie cu eficiență cuantică ridicată. IEEE Photonics Technology Letters, 29 (3): 302–305, februarie 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 și Nicolas Treps. Stări cuantice non-gaussiene ale unui câmp luminos multimod. 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 și S. Glancy. Calcul cuantic cu stări optice coerente. Fiz. Rev. A, 68: 042319, oct 2003. 10.1103/PhysRevA.68.042319. Adresa URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.042319.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.042319
[93] Jacob Hastrup și Ulrik Lund Andersen. Corectarea erorilor cuantice cu cod cat-optic integral. 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
Citat de
Acest Lucru este publicat în Quantum sub Creative Commons Atribuire 4.0 internațională (CC BY 4.0) licență. Drepturile de autor rămân la deținătorii de drepturi de autor originale, precum autorii sau instituțiile lor.
