追踪光子跳跃与重复的量子非拆除平价测量
L Sun1, A Petrenko2, Z Leghtas2
11] Departments of Applied Physics and Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06511, USA [2] Center for Quantum Information, Institute for Interdisciplinary Information Sciences, Tsinghua University, Beijing 100084, China (L.S.); Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck, Technikerstraße 25, A-6020 Innsbruck, Austria and Institut für Quantenoptik und Quanteninformation, Österreichische Akademie der Wissenschaften, Otto-Hittmair-Platz 1, A-6020 Innsbruck, Austria (G.K.).
研究人员展示了错误综合征的快速,重复的量子非拆除测量. 这一关键步骤推进了量子错误校正,用于构建强大的量子计算机和保护量子信息.
科学领域:
- 量子计算是一种量子计算.
- 量子信息科学 量子信息科学
- 量子错误纠正方法 量子错误纠正方法
背景情况:
- 量子信息是脆弱的,实际的量子计算机需要量子错误校正.
- 量子错误的纠正需要监控可观察物 (错误综合征),而不会扰乱编码的量子信息.
- 以前的方法缺乏快速,反复监测错误综合征,这是量子错误纠正的关键要求.
研究的目的:
- 为了证明量子错误综合征的快速和重复的量子非破坏 (QND) 测量.
- 为微波腔实施QND平价跟踪,这与受保护的量子内存方案有关.
主要方法:
- 将微波腔的光子数平价映射到一个辅助量子位上,用于操纵和测量.
- 进行投射测量,观察连贯状态的崩到偶数或奇数的猫状态.
- 采用了量子非拆除测量技术,具有高单射精度.
主要成果:
- 成功追踪了光子数平价的量子跳跃,这是一个关键错误综合征.
- 已证明有99.8%的概率保持每次测量的平价不变的投影测量.
- 达到的测量速度比空洞寿命更快.
结论:
- 证明的量子非拆除平价跟踪是积极量子错误校正的重大进步.
- 这种技术与确定性猫状态编码相结合,对于延长量子比特寿命至关重要.
- 代表了朝着构建容错量子计算机和受保护的量子内存迈出的关键一步.
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