Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > quant-ph > arXiv:2306.00874v1

帮助 | 高级搜索

量子物理

arXiv:2306.00874v1 (quant-ph)
[提交于 2023年6月1日 ]

标题: 基于单光子的通用量子计算平台

标题: A general-purpose single-photon-based quantum computing platform

Authors:Nicolas Maring, Andreas Fyrillas, Mathias Pont, Edouard Ivanov, Petr Stepanov, Nico Margaria, William Hease, Anton Pishchagin, Thi Huong Au, Sébastien Boissier, Eric Bertasi, Aurélien Baert, Mario Valdivia, Marie Billard, Ozan Acar, Alexandre Brieussel, Rawad Mezher, Stephen C. Wein, Alexia Salavrakos, Patrick Sinnott, Dario A. Fioretto, Pierre-Emmanuel Emeriau, Nadia Belabas, Shane Mansfield, Pascale Senellart, Jean Senellart, Niccolo Somaschi
摘要: 量子计算旨在利用量子现象,高效地执行即使对于最强大的经典超级计算机来说也无法完成的计算。 在众多有前景的技术方法中,光子量子计算具有低退相干性、信息处理对低温要求较低以及与经典和量子网络原生集成的优势。 到目前为止,基于光的量子计算演示已经通过专用硬件实现了特定任务,特别是高斯玻色采样,这使得量子计算优势得以实现。 在此,我们报告了一个基于单光子的第一个用户可用的通用量子计算原型。 该设备包括一个高效率的量子点单光子源,为可重新配置芯片上的通用线性光学网络供能,其中硬件错误通过机器学习的转换过程进行补偿。 我们的完整软件栈允许远程控制该设备,通过逻辑门或直接光子操作执行计算。 对于基于门的计算,我们以最先进的保真度对一、二和三量子比特门进行了基准测试,分别为$99.6\pm0.1 \%$、$93.8\pm0.6 \%$和$86\pm1.2 \%$。 我们还实现了变分量子本征求解器,用于高精度计算氢分子的能量水平。 对于光子原生计算,我们使用基于$3$光子的量子神经网络实现了分类算法,并在通用可重新配置的集成电路上首次报告了$6$光子玻色采样演示。 最后,我们报告了首次预言的三光子纠缠生成,这是迈向基于测量的量子计算的关键里程碑。
摘要: Quantum computing aims at exploiting quantum phenomena to efficiently perform computations that are unfeasible even for the most powerful classical supercomputers. Among the promising technological approaches, photonic quantum computing offers the advantages of low decoherence, information processing with modest cryogenic requirements, and native integration with classical and quantum networks. To date, quantum computing demonstrations with light have implemented specific tasks with specialized hardware, notably Gaussian Boson Sampling which permitted quantum computational advantage to be reached. Here we report a first user-ready general-purpose quantum computing prototype based on single photons. The device comprises a high-efficiency quantum-dot single-photon source feeding a universal linear optical network on a reconfigurable chip for which hardware errors are compensated by a machine-learned transpilation process. Our full software stack allows remote control of the device to perform computations via logic gates or direct photonic operations. For gate-based computation we benchmark one-, two- and three-qubit gates with state-of-the art fidelities of $99.6\pm0.1 \%$, $93.8\pm0.6 \%$ and $86\pm1.2 \%$ respectively. We also implement a variational quantum eigensolver, which we use to calculate the energy levels of the hydrogen molecule with high accuracy. For photon native computation, we implement a classifier algorithm using a $3$-photon-based quantum neural network and report a first $6$-photon Boson Sampling demonstration on a universal reconfigurable integrated circuit. Finally, we report on a first heralded 3-photon entanglement generation, a key milestone toward measurement-based quantum computing.
主题: 量子物理 (quant-ph)
引用方式: arXiv:2306.00874 [quant-ph]
  (或者 arXiv:2306.00874v1 [quant-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2306.00874
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Nicolas Maring [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2023 年 6 月 1 日 16:35:55 UTC (9,929 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
quant-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2023-06

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号