面向任务的连续变量量子计算中非高斯资源的高斯优化
在连续变量量子系统中,非高斯资源是实现超越经典模拟能力的通用量子计算的关键要素。在候选态中,立方相位态作为单模非高斯资源的最简形式备受关注,但其实验制备仍面临重大挑战。尽管已有多种近似方案被提出用以模拟立方相位态,但它们在具体量子任务中的表现往往不尽如人意。该研究团队提出了一种高斯优化协议,通过系统性地精炼非高斯资源,显著提升了基于魔法态和基于测量的量子计算性能。该方案利用针对特定任务的高斯操作处理近似立方相位态,为实验可行性提供了两条路径:在魔法态量子计算中提高门操作保真度,在测量型量子计算中降低非线性正交测量的方差。基于此框架,研究人员进一步提出面向任务的非高斯态制备方案,通过福克基矢上的叠加态结合压缩与位移操作,实现了根据特定任务目标直接定制资源态的功能。得益于其灵活性与普适性,该工作为提升各类连续变量量子信息协议的性能提供了强大且广泛适用的工具。
