Кошачье состояние
-
Состояние кошки в квантовой механике
- Состояние кошки — это квантовая суперпозиция двух макроскопически различных состояний.
- Состояние кошки может состоять из одной или нескольких мод или частиц.
- Состояние кошки не обязательно является запутанным.
-
Экспериментальная реализация состояний кошки
- Состояния кошки были реализованы различными способами и в различных масштабах.
- Состояния кошки могут быть реализованы с помощью атомов, фотонов или других частиц.
- Состояния кошки часто описываются как одновременное нахождение системы в обоих состояниях.
-
Состояния кошки в отдельных режимах
- В квантовой оптике состояние кошки определяется как суперпозиция двух противоположнофазных когерентных состояний.
- Состояния кошки могут быть четными или нечетными в зависимости от фазы когерентных состояний.
-
Линейная суперпозиция когерентных состояний
- Состояния кошки могут быть получены как линейная суперпозиция когерентных состояний с противоположными фазами.
- Чем больше значение α, тем меньше перекрытие между состояниями и тем ближе состояние к идеальному состоянию кошки.
-
Методы генерации состояний кошки
- Состояния кошки можно генерировать с помощью вычитания фотонов из состояния сжатого вакуума.
- Были предложены методы генерации состояний кошки с использованием гомодинного преобразования и многофотонного вычитания.
-
Кошачьи состояния более высокого порядка
- Можно регулировать фазовый пространственный угол между когерентными амплитудами.
- Экспериментально реализованы состояния кошки с 3 и 4 подкомпонентами.
-
Декогеренция и кошачий кубит
- Квантовая суперпозиция в состояниях кошки становится хрупкой и подверженной декогеренции.
- Состояния кошки могут использоваться для кодирования квантовой информации в бозонных кодах.
- Квантовая телепортация с использованием состояний кошки была предложена Энком и Хиротой.
-
Бозонные коды
- Бозонные коды кодируют информацию в бесконечномерном гильбертовом пространстве одной моды.
- Это контрастирует с большинством кодировок, использующих двумерные системы — кубиты.
-
Многочисленные размеры и защита от ошибок
- Многочисленные размеры обеспечивают первую степень избыточности и защиту от ошибок.
- Доминирующий канал декогеренции — потеря фотонов.
- Бозонные коды эффективны для квантовой коррекции ошибок.
-
Бозонные коды и их особенности
- Бозонные коды требуют создания, стабилизации и измерения нелинейностей.
- Вспомогательные системы также подвержены ошибкам, что требует отказоустойчивости.
- Линейная память подвержена ошибкам потери фотонов и фазированию при подключении к нелинейной системе.
-
Коды Cat
- Бозонные коды кодируют информацию в отдаленных точках фазового пространства мод.
- Коды кота Шредингера кодируют информацию в виде суперпозиции когерентных состояний.
- Двухкомпонентный код cat защищает от переворота битов, но не от фазовых сдвигов.
- Четырехкомпонентный код cat защищает от фазовых сдвигов, но требует стабилизации.
-
Стабилизация кодов Cat
- Диссипативный подход использует спроектированную диссипацию для стабилизации.
- Гамильтонианский подход использует сконструированный гамильтониан для стабилизации.
- Система gate использует импульсы с оптимальным управлением для стабилизации.
-
Рекомендации
- Автономная коррекция более отказоустойчива, чем коррекция на основе шлюзов.
- Подавление переворота битов с помощью α2 продемонстрировано для двуногих кошек с диссипативной стабилизацией.
- 4-компонентный код cat требует стабилизации для предотвращения смещения битов.