🔴تولید حالت های GKP با استفاده از نمونه‌برداری بوزونی گاوسی
در مقاله جدید شرکت زانادو روش جدیدی را برای تولید
حالات کیوبیت Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) در معماری فوتونی معرفی شده است که به عنوان یکی از امیدوارکننده‌ترین روش‌ها برای کامپیوترهای کوانتومی مقاوم در برابر خطا شناخته می‌شود
برای این کار تراشه فوتونیک بر پایه نیترید سیلیکون با اتلاف نوری بسیار کم استفاده شده است تا حالت‌های کیوبیت GKP را با روش نمونه‌گیری بوزونی گاوسی (GBS) تولید کند. برای اندازه‌گیری و شناسایی این حالات از آشکارسازهای پیشرفته PNR استفاده شده است.
🔶ویژگی‌های کلیدی حالت‌های GKP تولید شده
- چهار پیک قابل تفکیک در هر دو
فضای q و p (مکان و تکانه)
- ساختار مشخصی در تابع Wigner شامل شبکه‌ای 3×3 از نواحی منفی
- مقاومت طبیعی در برابر خطاهای گاوسی از جمله خطاهای ناشی از اتلاف نوری
- امکان اجرای عملیات کلیفورد به‌طور قطعی و بدون نیاز به محیط‌های کرایوجنیک
- احتمال ایجاد کیوبیت‌های مقاوم در برابر خطا با کاهش بیشتر اتلاف نوری
🟥روش انجام آزمایش
1. تولید چهار حالت فشرده‌شده تک‌مدی با استفاده از بستر فوتونیکی
2. ایجاد درهم‌تنیدگی بین این حالت‌ها از طریق تداخل نوری خطی
3. آشکارسازی سه مد خروجی با آشکارسازهای حساس به تعداد فوتون‌ها (PNR)
4. توموگرافی حالت کوانتومی از طریق آشکارسازی هوموداین
5. تایید ویژگی‌های شبکه‌ای و مقاومت در برابر خطا با تحلیل توابع Wigner و میانگین تثبیت‌کننده‌ها
🔷نتایج آزمایش
محققان موفق شدند حالت‌های GKP تولید کنند که برخی از ویژگی‌های اساسی برای تحمل خطا را دارند. با کاهش بیشتر اتلاف نوری، این سیستم می‌تواند حالت‌هایی تولید کند که برای کامپیوترهای کوانتومی مقاوم در برابر خطا مناسب باشند.
نمودارهای عملکردی در مقاله نشان می‌دهند که اگر بازده نوری به بیش از 99.5% برسد، سیستم می‌تواند حالت‌هایی تولید کند که به‌طور نظری برای اجرای محاسبات کوانتومی مقاوم در برابر خطا کافی باشند.
🆔 @QuantumProgramming
🆔 http://instagram.com/Quantum.Programming
Post #619
1.2K