具有混合资源状态的可扩展光子量子计算的制作方法

本公开一般而言涉及光子量子计算领域，并且更具体地涉及三维资源状态(诸如，玻色子量子位和挤压状态)的生成。

背景技术：

1、存储和相干操纵量子光脉冲的能力对于长距离量子通信和量子计算的发展是期望的。将这些功能与其它量子技术(诸如纠缠光子源)集成到光子芯片中是实现此类应用的重要实践步骤。

技术实现思路

1、本文描述的一个或多个实施例涉及三维资源状态的生成，包括玻色子量子位和挤压状态。在一些实施例中，用于可扩展、容错的光子量子计算的系统包括多个光学电路、多个光子数分辨检测器(pnr)、多路复用器和集成电路(ic)。在操作期间，光学电路经由高斯玻色子采样(gbs)生成输出状态，并且pnr基于输出状态生成量子位团簇。多路复用器多路复用量子位团簇并用挤压真空状态替换空模式，以生成多个混合资源状态。ic将混合资源状态(例如，通过将混合资源状态拼接在一起)变换成更高维的团簇状态，其包括适用于容错量子计算的状态。

技术特征：

1.一种装置，包括：

2.如权利要求1所述的装置，其中所述多个受控的z门中的每个受控的z门是双量子位门。

3.如权利要求1所述的装置，其中团簇源是1d团簇源。

4.如权利要求1所述的装置，其中，在集成电路的操作期间，从量子位源发射的量子位变得与从量子位源的至少一个空间邻居发射的量子位纠缠。

5.一种系统，包括：

6.如权利要求5所述的系统，其中所述集成电路被配置为在不使用可重新配置线性光学器件的情况下将所述多个混合资源状态中的混合资源状态纠缠成更高维团簇状态。

7.如权利要求5所述的系统，其中更高维团簇状态包括在一个时间维度和两个空间维度中的三维宏节点晶格结构。

8.如权利要求5所述的系统，其中更高维团簇状态包括三维晶格结构，并且晶格结构的多个位点中的每个位点包括至少四种模式。

9.一种装置，包括：

10.如权利要求9所述的装置，其中raussendorf晶格包括包含第一类型的量子位集合的第一层和包含与第一类型不同的第二类型的量子位集合的第二层。

11.如权利要求9所述的装置，其中，在集成电路的操作期间，从所述多个多模源发射的量子位变得与从所述多个多模源的至少一个空间邻居发射的量子位纠缠。

12.如权利要求11所述的装置，其中从所述多个多模源发射的量子位进一步变得与先前发射的模式和随后发射的模式纠缠。

13.一种方法，包括：

14.如权利要求13所述的方法，其中分箱操作基于从零差测量结果到位值的映射。

15.如权利要求13所述的方法，其中使用变换矩阵执行基变换。

16.如权利要求13所述的方法，其中舍入操作包括舍入为的整数倍。

17.一种方法，包括：

18.如权利要求17所述的方法，其中分箱操作基于从零差测量结果到位值的映射。

19.如权利要求17所述的方法，其中使用变换矩阵执行基变换。

20.如权利要求17所述的方法，其中舍入操作包括舍入为的整数倍。

技术总结一种可扩展、容错的光子量子计算系统包括多个光学电路、多个光子数分辨检测器(PNR)、多路复用器和集成电路(IC)。在操作期间，光学电路经由高斯玻色子采样(GBS)生成输出状态，并且PNR基于输出状态生成量子位团簇。多路复用器多路复用量子位团簇并用挤压真空状态替换空模式，以生成多个混合资源状态。IC将混合资源状态拼接成更高维的团簇状态，其包括用于容错量子计算的状态。技术研发人员：E·布拉萨,I·特齐特里恩,K·萨巴帕蒂,G·多菲奈斯,I·德安德,S·古哈,N·梅尼库齐,R·亚历山大,B·巴拉吉奥拉,T·马特苏拉,B·沃尔什受保护的技术使用者：赞纳杜量子技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13