研究前沿:量子计算-光子团簇 | Nature Photonics

文摘   2024-09-17 00:01   北京  

量子计算机Quantum computers可彻底改变科学和技术,但在所有平台上的实现,仍然具有挑战性。基于光子测量的量子计算,是一种很有前途的可扩展途径,其中对大型团簇态的单量子比特测量,加上前馈步骤,可实现容错量子计算。然而,众所周知,以高速率产生大的簇态是困难的,因为检测概率,随着所构成光子的数量,呈指数下降。

今日,以色列 希伯来大学(The Hebrew University of Jerusalem)Ohad Lib & Yaron Bromberg,在Nature Photonics上发文,通过高维空间编码,在每个光子上编码多个量子比特,以100Hz速率产生了超过9个量子比特的团簇态。
还证明,高维编码,通过在同一光子中编码的量子比特之间实现瞬时前馈,大大减少了计算持续时间。这一发现,将有助于利用高维纠缠,实现资源高效测量的量子计算。

Resource-efficient photonic quantum computation with high-dimensional cluster states. 
资源高效的高维团簇态光子量子计算。


图1: 高维空间编码团簇态。


图2:八量子比特团簇态的产生和认证。


图3:瞬时内前馈的单量子位旋转。


图4:量子团簇态D=5。

文献链接
Lib, O., Bromberg, Y. Resource-efficient photonic quantum computation with high-dimensional cluster states. Nat. Photon. (2024).
https://doi.org/10.1038/s41566-024-01524-w
https://www.nature.com/articles/s41566-024-01524-w
本文译自Nature。
来源:今日新材料
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