エンタングルメント純粋化に基づくフォールトトレラント量子計算

基于纠缠净化的容错量子计算

• 批准号: 08J02157
• 负责人: 藤井 啓祐
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J02157/
• 关键词: 量子情報処理; デコヒーレンス; エンタングルメント純粋化; フォールトトレラント量子計算; 量子Zeno効果; 光合成

昨年度から継続して、クラスターモデルに基づいたフォールトトレラント量子計算に関する研究を行った。具体的には、符号化された量子ビットを用いたトポロジカルフォールトトレラント量子計算法の構築を行った。この結果、エラー確率が数%程度であっても、従来の方法にくらべ非常に少ないリソースで量子計算を実現できることが明らかとなった。また、確率的にしか成功しない量子ゲートを用いてフォールトトレラント量子計算を行う方法の構築を行った。この結果、フォールトトレラント量子計算が可能となるために必要な成功確率と成功した場合のエラー確率のパラメータ領域を明らかにした。現在提案されている量子ゲートの多くは確率的なものであるが、本研究成果によって、既存の確率的量子ゲートを用いた量子計算の可能性が保証された。さらに、キャビティQED系と線形光学系を用いて、効率よく多体エンタングル状態であるW状態を生成する方法の構築も行った。W状態に属する任意の2つの量子ビットは、その他の量子ビットを失ってもエンタングルしているという性質を持っており、エンタングルメントウェブとしての応用が考えられている。従って、本研究成果によって、エンタングルメントウェブを効率よく生成できることが示された。

The research on quantum computing was carried out last year. The concrete structure of quantum computing method is discussed in detail. The result is that the accuracy rate is several %, and the method of quantum computing is very small. The successful implementation of quantum computing methods in China As a result, quantum computing has become a necessary area of success. Now we propose that quantum computing be more accurate than ever before. The results of this study guarantee the possibility of quantum computing with existing accuracy. A method of generating multi-body states is proposed for linear optical systems. W state belongs to any two quantum fields, and all other quantum fields are lost, and the properties are maintained, and all other quantum fields are used. The results of this study are as follows:

项目成果

Fault-Tolerant Topological One-Way Quantum Computation with Probabilistic Two-Qubit Gates

• DOI: 10.1103/physrevlett.105.250503
• 发表时间: 2010-12-14
• 期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Fujii, Keisuke;Tokunaga, Yuuki
• 通讯作者: Tokunaga, Yuuki