The $2T$-qutrit, A Two-mode Bosonic Qutrit

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

אינריה פריז, צרפת

מצא את העיתון הזה מעניין או רוצה לדון? סקייט או השאירו תגובה ב- SciRate.

תַקצִיר

מחשבים קוונטיים מבצעים לעתים קרובות מניפולציות על קיוביטים פיזיים המקודדים במערכות קוונטיות דו-רמות. קודי קיוביט בוסוניים יוצאים מהרעיון הזה על ידי קידוד מידע בתת-מרחב שנבחר היטב של מרחב Fock אינסופי. מרחב פיזי גדול יותר זה מספק הגנה טבעית מפני פגמים ניסיוניים ומאפשר לקודים בוזוניים לעקוף תוצאות ללא יציאה החלות על מצבים המוגבלים על ידי מרחב הילברט דו-ממדי. קיוביט בוזוני מוגדר בדרך כלל במצב בוזוני יחיד אבל הגיוני לחפש גרסאות מולטי-מודים שיכולות להציג ביצועים טובים יותר.
בעבודה זו, בהתבסס על התצפית שקוד החתול חי בטווח של מצבים קוהרנטיים באינדקס על ידי תת-קבוצה סופית של המספרים המרוכבים, אנו רואים הכללה דו-מצבית החיה בטווח של 24 מצבים קוהרנטיים באינדקס על ידי הקבוצה הטטרהדרלית הבינארית $2T$ מהקווטרניונים. ה-$2T$-qutrit המתקבל יורש באופן טבעי את המאפיינים האלגבריים של הקבוצה $2T$ ונראה שהוא חזק למדי במשטר ההפסדים הנמוכים. אנו יוזמים את המחקר שלו ומזהים מייצבים וכן כמה אופרטורים לוגיים עבור הקוד הבוסוני הזה.

► נתוני BibTeX

@article{Denys2023tqutrittwomode, doi = {10.22331/q-2023-06-05-1032}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-06-05-1032}, title = {The { $2T$}-qutrit, qutrit בוזוני דו-מצבי}, מחבר = {Denys, Aur{'{e}}lie and Leverrier, Anthony}, journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, מוציא לאור = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, נפח = {7}, עמודים = {1032}, חודש = יוני, שנה = {2023} }

► הפניות

[1] Victor V. Albert, Kyungjoo Noh, Kasper Duivenvoorden, Dylan J. Young, RT Brierley, Philip Reinhold, Christophe Vuilot, Linshu Li, Chao Shen, SM Girvin, Barbara M. Terhal, and Liang Jiang. ביצועים ומבנה של קודים בוסוניים במצב יחיד. פיזי. Rev. A, 97: 032346, Mar 2018. 10.1103/PhysRevA.97.032346. כתובת אתר https://doi.org/10.1103/PhysRevA.97.032346.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032346

[2] Victor V Albert, Shantanu O Mundhada, Alexander Grimm, Steven Touzard, Michel H Devoret, and Liang Jiang. קודי חתול זוג: תיקון שגיאות אוטונומי עם אי-לינאריות מסדר נמוך. Quantum Science and Technology, 4 (3): 035007, יוני 2019. 10.1088/2058-9565/ab1e69. כתובת האתר https://dx.doi.org/10.1088/2058-9565/ab1e69.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab1e69

[3] מרסל ברגמן ופיטר ואן לוק. תיקון שגיאות קוונטי נגד אובדן פוטון באמצעות מצבי צהריים. פיזי. ר' א', 94: 012311, יולי 2016א. 10.1103/PhysRevA.94.012311. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PhysRevA.94.012311.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.012311

[4] מרסל ברגמן ופיטר ואן לוק. תיקון שגיאות קוונטי נגד אובדן פוטון באמצעות מצבי חתול מרובי רכיבים. פיזי. ר' א', 94: 042332, אוקטובר 2016ב. 10.1103/PhysRevA.94.042332. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PhysRevA.94.042332.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.042332

[5] מריו ברטה, פרנצ'סקו בורדרי, עומר פאוזי ווולכר ב' שולץ. היררכיות תכנות למחצה מוגדרות עבור אופטימיזציה בילינארית מוגבלת. תכנות מתמטי, 194 (1): 781–829, 2022. 10.1007/s10107-021-01650-1.
https://doi.org/10.1007/s10107-021-01650-1

[6] סמואל ל. בראונשטיין ופיטר ואן לוק. מידע קוונטי עם משתנים מתמשכים. כומר מוד. Phys., 77: 513–577, יוני 2005. 10.1103/RevModPhys.77.513. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/RevModPhys.77.513.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.77.513

[7] ארל טי קמפבל. מחשוב קוונטי סובלני תקלות משופר במערכות ברמת $d$. פיזי. Rev. Lett., 113: 230501, Dec 2014. 10.1103/PhysRevLett.113.230501. כתובת אתר https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.230501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.230501

[8] ארל טי קמפבל, חוסיין אנואר ודן אי. בראון. זיקוק מצב קסם בכל המימדים הראשוניים באמצעות קודי ריד-מולר קוונטיים. פיזי. Rev. X, 2: 041021, דצמבר 2012. 10.1103/PhysRevX.2.041021. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PhysRevX.2.041021.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.2.041021

[9] כריסטופר צ'מברלנד, Kyungjoo Noh, Patricio Arrangoiz-Arriola, Earl T. Campbell, Connor T. Hann, Joseph Iverson, Harald Putterman, Thomas C. Bohdanowicz, Steven T. Flammia, Andrew Keller, Gil Refael, John Preskill, Liang Jiang, Amir H. Safavi-Naeini, Oskar Painter, ופרננדו GSL Brandão. בניית מחשב קוונטי סובלני לתקלות באמצעות קודי חתולים משורשרים. PRX Quantum, 3: 010329, פברואר 2022. 10.1103/PRXQuantum.3.010329. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.010329.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010329

[10] אייזק ל' צ'ואנג ויושיהיסה יממוטו. מחשב קוונטי פשוט. פיזי. Rev. A, 52: 3489–3496, נובמבר 1995. 10.1103/PhysRevA.52.3489. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PhysRevA.52.3489.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.52.3489

[11] אייזק ל' צ'ואנג, דבי ו' לאונג ויושיהיסה יאמאמוטו. קודים קוונטיים בוזוניים לשיכוך משרעת. פיזי. Rev. A, 56: 1114–1125, אוגוסט 1997. 10.1103/PhysRevA.56.1114. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PhysRevA.56.1114.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.56.1114

[12] PT Cochrane, GJ Milburn ו-WJ Munro. מצבי סופרפוזיציה קוונטית מקרוסקופית כקוד בוזוני לשיכוך משרעת. פיזי. Rev. A, 59: 2631–2634, אפריל 1999. 10.1103/PhysRevA.59.2631. כתובת אתר https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.59.2631.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.59.2631

[13] ג'ונתן קונרד, ינס אייזרט ופרנצ'סקו ארזאני. קודים של גוטסמן-קיטאיב-Preskill: פרספקטיבה של סריג. Quantum, 6: 648, 2022. 10.22331/q-2022-02-10-648.
https://doi.org/10.22331/q-2022-02-10-648

[14] HSM Coxeter. פוליטופים מורכבים רגילים. הוצאת אוניברסיטת קיימברידג', קיימברידג', 1991.

[15] אנדרו ס. פלטשר, פיטר וו. שור, ומו זי ווין. שחזור שגיאות קוונטיות אופטימלי באמצעות תכנות חצי מוגדר. פיזי. Rev. A, 75: 012338, ינואר 2007. 10.1103/PhysRevA.75.012338. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PhysRevA.75.012338.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.75.012338

[16] דניאל גוטסמן, אלכסיי קיטאיב וג'ון פרסקיל. קידוד קיוביט במתנד. פיזי. Rev. A, 64: 012310, יוני 2001. 10.1103/PhysRevA.64.012310. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PhysRevA.64.012310.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.012310

[17] ארן ל. גרימסמו ושרוטי פורי. תיקון שגיאות קוונטי עם קוד גוטסמן-קיטאיב-Preskill. PRX Quantum, 2: 020101, יוני 2021. 10.1103/PRXQuantum.2.020101. כתובת אתר https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.020101.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.020101

[18] ארן ל. גרימסמו, ג'ושוע קומבס, ובן ק. ברגיולה. מחשוב קוונטי עם קודים בוסוניים סימטריים לסיבוב. פיזי. Rev. X, 10: 011058, מרץ 2020. 10.1103/PhysRevX.10.011058. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PhysRevX.10.011058.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.011058

[19] ג'רמי גוויל ומזיאר מירחימי. קיוביטים חתוליים חוזרים לחישוב קוונטי סובלני לתקלות. פיזי. Rev. X, 9: 041053, דצמבר 2019. 10.1103/PhysRevX.9.041053. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.041053.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.041053

[20] ג'ים הרינגטון וג'ון פרסקיל. שיעורים ברי השגה עבור הערוץ הקוונטי גאוסי. פיזי. Rev. A, 64: 062301, נובמבר 2001. 10.1103/PhysRevA.64.062301. כתובת אתר https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.64.062301.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.062301

[21] שובהם פ ג'יין, ג'וזף טי איוסואה, אלכסנדר ברג וויקטור החמישי אלברט. קודים כדוריים קוונטיים. arXiv preprint arXiv:2302.11593, 2023.
arXiv: 2302.11593

[22] עמנואל קניל, ריימונד לאפלמה וג'רלד ג'י מילברן. תכנית לחישוב קוונטי יעיל עם אופטיקה לינארית. טבע, 409 (6816): 46–52, 2001. 10.1038 / 35051009.
https: / / doi.org/ 10.1038 / 35051009

[23] אנירוד קרישנה וז'אן פייר טיליך. לקראת זיקוק מצב קסם תקורה נמוך. פיזי. Rev. Lett., 123: 070507, אוגוסט 2019. 10.1103/PhysRevLett.123.070507. כתובת אתר https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.070507.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.070507

[24] פליפה לסרדה, ג'וזף מ' רנס ווולכר ב' שולץ. קבוצות כוכבים של מצב קוהרנטי וקודי קוטב עבור תעלות גאוס תרמיות. פיזי. Rev. A, 95: 062343, יוני 2017. 10.1103/PhysRevA.95.062343. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PhysRevA.95.062343.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.062343

[25] לודוביקו לאמי ומארק מ' ווילד. פתרון מדויק ליכולות הקוונטיות והפרטיות של ערוצי דה-פאזה בוזוניים. Nature Photonics, 2023. 10.1038/s41566-023-01190-4.
https://doi.org/10.1038/s41566-023-01190-4

[26] אולף לאונהרדט. פיזיקה קוונטית של מכשירים אופטיים פשוטים. דוחות על התקדמות בפיזיקה, 66 (7): 1207, 2003. 10.1088/0034-4885/66/7/203.
https://doi.org/10.1088/0034-4885/66/7/203

[27] פיטר לוויאנט, צ'יאן שו, ליאנג ג'יאנג וסרג' רוזנבלום. קיבולת קוונטית וקודים עבור ערוץ ביטול הפסדים הבוזוניים. Quantum, 6: 821, ספטמבר 2022. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2022-09-29-821. כתובת האתר https://doi.org/10.22331/q-2022-09-29-821.
https://doi.org/10.22331/q-2022-09-29-821

[28] ח.-א. לואיגר. ערכות אותות מותאמות לקבוצות. IEEE Transactions on Information Theory, 37 (6): 1675–1682, 1991. 10.1109/18.104333.
https: / / doi.org/ 10.1109 / 18.104333

[29] מריוס ה. מייקל, מתי סילברי, RT Brierley, Victor V. Albert, Juha Salmilehto, Liang Jiang ו-SM Girvin. מחלקה חדשה של קודי תיקון שגיאות קוונטיים עבור מצב בוזוני. פיזי. Rev. X, 6: 031006, יולי 2016. 10.1103/PhysRevX.6.031006. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PhysRevX.6.031006.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.031006

[30] Mazyar Mirrahimi, Zaki Lehtas, Victor V Albert, Steven Touzard, Robert J Schoelkopf, Liang Jiang, and Michel H Devoret. חתולים מוגנים דינמית: פרדיגמה חדשה לחישוב קוונטי אוניברסלי. New Journal of Physics, 16 (4): 045014, אפריל 2014. 10.1088/1367-2630/16/4/045014. כתובת האתר https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/4/045014.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/4/045014

[31] J. Niset, UL Andersen, and NJ Cerf. קוד מתקן מחיקה קוונטית בר-ביצוע נסיונית עבור משתנים רציפים. פיזי. Rev. Lett., 101: 130503, ספטמבר 2008. 10.1103/PhysRevLett.101.130503. כתובת אתר https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.130503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.130503

[32] מרפי יואז'ן ניו, אייזק ל. צ'ואנג וג'פרי ה. שפירו. קודי תיקון שגיאות קוונטיים בוסוניים חסכוניים בחומרה המבוססים על אופרטורים של סימטריה. פיזי. Rev. A, 97: 032323, Mar 2018. 10.1103/PhysRevA.97.032323. כתובת אתר https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.032323.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032323

[33] Kyungjoo Noh, Victor V. Albert, וליאנג ג'יאנג. גבולות קיבולת קוונטית של ערוצי אובדן תרמי גאוס ושיעורים הניתנים להשגה עם קודי גוטסמן-קיטאיב-Preskill. IEEE Transactions on Information Theory, 65 (4): 2563–2582, 2019. 10.1109/TIT.2018.2873764.
https: / doi.org/â € ‹10.1109 / TIT.2018.2873764

[34] B. O'Donoghue, E. Chu, N. Parikh, and S. Boyd. אופטימיזציה חרוטית באמצעות פיצול מפעיל והטמעה עצמית כפולה הומוגנית. Journal of Optimization Theory and Applications, 169 (3): 1042–1068, יוני 2016. URL http:///stanford.edu/boyd/papers/scs.html.
http:///stanford.edu/~boyd/papers/scs.html

[35] B. O'Donoghue, E. Chu, N. Parikh, and S. Boyd. SCS: פיצול חרוט פותר, גרסה 2.0.2. https://github.com/cvxgrp/scs, נובמבר 2017.
https://github.com/cvxgrp/scs

[36] Yingkai Ouyang ו- Rui Chao. קודים קוונטיים של עירור קבוע ללא שינוי תמורה עבור שיכוך משרעת. IEEE Transactions on Information Theory, 66 (5): 2921–2933, 2020. 10.1109/TIT.2019.2956142.
https: / doi.org/â € ‹10.1109 / TIT.2019.2956142

[37] Shruti Puri, Lucas St-Jean, Jonathan A. Gross, Alexander Grimm, Nicholas E. Frattini, Pavithran S. Iyer, Anirudh Krishna, Steven Touzard, Liang Jiang, Alexandre Blais, Steven T. Flammia, and SM Girvin. שערים משמרי הטיה עם קיוביטים חתוליים מיוצבים. Science Advances, 6 (34): eaay5901, 2020. 10.1126/sciadv.aay5901. כתובת האתר https://www.science.org/doi/abs/10.1126/sciadv.aay5901.
https: / / doi.org/ 10.1126 / sciadv.aay5901

[38] TC Ralph, A. Gilchrist, GJ Milburn, WJ Munro, and S. Glancy. חישוב קוונטי עם מצבים קוהרנטיים אופטיים. פיזי. Rev. A, 68: 042319, אוקטובר 2003. 10.1103/PhysRevA.68.042319. כתובת אתר https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.042319.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.042319

[39] TC Ralph, AJF Hayes ואלכסיי גילכריסט. קיוביטים אופטיים עמידים לאובדן. פיזי. Rev. Lett., 95: 100501, אוגוסט 2005. 10.1103/PhysRevLett.95.100501. כתובת אתר https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.95.100501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.95.100501

[40] מ' רימפל ו-RF ורנר. אופטימיזציה איטרטיבית של קודי תיקון שגיאות קוונטיות. פיזי. Rev. Lett., 94: 080501, Mar 2005. 10.1103/PhysRevLett.94.080501. כתובת אתר https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.080501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.94.080501

[41] אלסיו סרפיני. משתנים רציפים קוונטיים: התחלה של שיטות תיאורטיות. עיתונות CRC, 2017.

[42] דיוויד סלפיאן. קודים קבוצתיים לערוץ הגאוס. Bell System Technical Journal, 47 (4): 575–602, 1968. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1968.tb02486.x. כתובת אתר https:///onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/j.1538-7305.1968.tb02486.x.
https: / / doi.org/ 10.1002 / j.1538-7305.1968.tb02486.x

[43] BM Terhal, J Conrad ו-C Villot. לקראת תיקון שגיאות קוונטי בוזוני ניתן להרחבה. Quantum Science and Technology, 5 (4): 043001, יולי 2020. 10.1088/2058-9565/ab98a5. כתובת האתר https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab98a5.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab98a5

[44] אלן DC Tosta, Thiago O Maciel, ו-Leandro Aolita. איחוד גדול של קודים משתנים מתמשכים. arXiv preprint arXiv:2206.01751, 2022.
arXiv: 2206.01751

[45] Christophe Vuilot, Hamed Asasi, Yang Wang, Leonid P. Pryadko, and Barbara M. Terhal. תיקון שגיאות קוונטי עם קוד גוטסמן-קיטאיב-פרסקיל הטורי. פיזי. Rev. A, 99: 032344, Mar 2019. 10.1103/PhysRevA.99.032344. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/PhysRevA.99.032344.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.032344

[46] Yuchen Wang, Zixuan Hu, Barry C Sanders, ו-Saber Kais. Qudits ומחשוב קוונטי במימד גבוה. Frontiers in Physics, 8: 589504, 2020. 10.3389/fphy.2020.589504.
https: / / doi.org/ 10.3389 / fphy.2020.589504

[47] וויצ'ך וסילבסקי וקונרד בנאשק. הגנה על קיוביט אופטי מפני אובדן פוטון. פיזי. Rev. A, 75: 042316, אפריל 2007. 10.1103/PhysRevA.75.042316. כתובת אתר https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.75.042316.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.75.042316

[48] כריסטיאן ווידברוק, סטפנו פירנדולה, ראול גרסיה-פטרון, ניקולס ג'יי סרף, טימותי סי ראלף, ג'פרי ה. שפירו וסת' לויד. מידע קוונטי גאוסי. כומר מוד. Phys., 84: 621–669, מאי 2012. 10.1103/RevModPhys.84.621. כתובת האתר https://doi.org/10.1103/RevModPhys.84.621.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.84.621

מצוטט על ידי

[1] Shubham P. Jain, Joseph T. Iosue, Alexander Barg, ו-Victor V. Albert, "Code spherical Quantum", arXiv: 2302.11593, (2023).

הציטוטים לעיל הם מ- מודעות SAO / NASA (עודכן לאחרונה בהצלחה 2023-06-05 13:20:52). הרשימה עשויה להיות שלמה מכיוון שלא כל בעלי האתרים מספקים נתוני ציטוט ראויים ומלאים.

לא ניתן היה להביא נתונים מצוטטים על ידי קרוסרף במהלך ניסיון אחרון 2023-06-05 13:20:50: לא ניתן היה להביא נתונים שהובאו עבור 10.22331 / q-2023-06-05-1032 מקרוסרף. זה נורמלי אם ה- DOI נרשם לאחרונה.

מאמר זה מתפרסם בקוונטים תחת התקציב ייחוס Creative Commons 4.0 הבינלאומי (CC BY 4.0) רישיון. זכויות יוצרים נשארות עם בעלי זכויות היוצרים המקוריים כמו המחברים או מוסדותיהם.

הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
הטבעת העתיד עם אדריאן אשלי. גישה כאן.
קנה ומכירה של מניות בחברות PRE-IPO עם PREIPO®. גישה כאן.
מקור: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-06-05-1032/

בול זמן: יוני 5, 2023

בול זמן: יוני 29, 2023

ה-$2T$-qutrit, קווטריט בוזוני דו-מצבי

הועלה מחדש על ידי אפלטון

תַקצִיר

► נתוני BibTeX

► הפניות

מצוטט על ידי

עוד מ יומן קוונטים

רזולוציות ספקטרליות למעשה אלגברות

קוונטיזציה של רעידת אדמה

אלגוריתמים להפצת אמונה כללית לפענוח קודי שטח

מעבדים קוונטיים Fermion-Qudit להדמיית תיאוריות מד סריג עם חומר

עיצוב מעגל קוונטי מולקולרי: גישה מבוססת גרפים

שער קוונטי מרובה קוביט המשתמש באפקט הזנו

מדידת קיבוץ חופפים: מסגרת מאוחדת למדידת מצבים קוונטיים

מידוד נפחי של הפחתת שגיאות עם Qermit

למידה חזקה ויעילה של המילטון

אודות

חיפוש אנכי ו- Ai

פלטפורמה

שמור על קשר

חֶשְׁבּוֹן