短期量子光子器件上的错误缓解

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苏代琴1,罗伯特·以色列1,库纳尔·沙玛(Kunal Sharma)2齐浩宇1伊什·丹德(Ish Dhand)1和KamilBrádler1

1Xanadu,多伦多,安大略省,M5G 2C8,加拿大
2路易斯安那州立大学赫恩理论物理研究所和物理与天文学系,美国路易斯安那州巴吞鲁日

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抽象

光子损耗对量子光子器件的性能具有破坏性,因此抑制光子损耗的影响对于光子量子技术至关重要。 我们提出了两种方案来减轻高斯玻色子采样设备的光子损失的影响,尤其是改善采样概率的估计。 代替使用就硬件资源开销而言昂贵的纠错码,我们的方案仅需要少量的硬件修改或者甚至不需要修改。 我们的损耗抑制技术依赖于收集其他测量数据,或者依赖于一旦获得测量数据就进行经典的后处理。 我们表明,以适度的传统后期处理成本,可以在一定量的损耗下显着抑制光子损耗的影响。 因此,提出的方案是近期光子量子器件应用的关键推动力。

高斯玻色子采样(GBS)器件是最有前途的量子光子器件之一。 在特定的采样问题中,最近已使用它来证明量子计算在传统计算机上的优势。 GBS设备还可以在不久的将来找到实际应用,例如解决分子对接问题。 但是,GBS设备的性能会因光子丢失而大大降低。 原则上,可以使用量子纠错码来校正光子损耗,但是这些代码会带来较大的资源开销。 这项工作提出了两种方案来减轻近期GBS设备的光子损失影响,只需进行少量的硬件修改,甚至不做任何修改。 要付出的代价是执行多个实验和经典的后处理。 这项工作发现,使用适量的经典资源可以显着抑制光子损失的影响。 因此,所提出的减损方案对于量子光子技术的近期应用是必不可少的。

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以上引用来自 SAO / NASA广告 (最近成功更新为2021-05-07 23:43:35)。 该列表可能不完整,因为并非所有发布者都提供合适且完整的引用数据。

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资料来源:https://quantum-journal.org/papers/q-2021-05-04-452/

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