論文の概要: On the dynamics of a quantum coherent feedback network of
cavity-mediated double quantum dot qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.03870v1
- Date: Wed, 8 Apr 2020 08:15:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-25 11:52:32.794212
- Title: On the dynamics of a quantum coherent feedback network of
cavity-mediated double quantum dot qubits
- Title（参考訳）: キャビティ媒介二重量子ドット量子ビットの量子コヒーレントフィードバックネットワークのダイナミクスについて
- Authors: Zhiyuan Dong, Wei Cui, and Guofeng Zhang
- Abstract要約: コヒーレントフィードバックネットワークの主成分は、空洞に結合された2つの離れた二重量子ドット(DQD)量子ビットである。
このコヒーレントフィードバックネットワークのダイナミクスは3つの観点から研究されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.358934496406528
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The purpose of this paper is to present a comprehensive study of a coherent
feedback network where the main component consists of two distant double
quantum dot (DQD) qubits which are directly coupled to a cavity. This main
component has recently been physically realized (van Woerkom, {\it et al.},
Microwave photon-mediated interactions between semiconductor qubits, Physical
Review X, 8(4):041018, 2018). The feedback loop is closed by cascading this
main component with a beamsplitter. The dynamics of this coherent feedback
network is studied from three perspectives. First, an analytic form of the
output single-photon state of the network driven by a single-photon state is
derived; in particular, it is observed that coherent feedback elongates
considerably the interaction between the input single photon and the network.
Second, excitation probabilities of DQD qubits are computed when the network is
driven by a single-photon input state. Moreover, if the input is vacuum but one
of the two DQD qubits is initialized in its excited state, the explicit
expression of the state of the network is derived, in particular, it is shown
that the output field and the two DQD qubits can form an entangled state if the
transition frequencies of two DQD qubits are equal. Finally, the exact form of
the pulse shape is obtained by which the single-photon input can fully excite
one of these two DQD qubits at any controllable time, which may be useful in
the construction of $2$-qubit quantum gates.
- Abstract（参考訳）: 本研究の目的は, 空洞に直接結合した2つの遠方二重量子ドット(dqd)量子ビットからなるコヒーレントフィードバックネットワークの包括的研究である。
この主成分は最近物理的に実現されている(van Woerkom, {\it et al)。
マイクロ波光による半導体量子ビット間の相互作用,物理レビューx,8(4):041018,2018)。
このメインコンポーネントをビームスプリッタでカスケードすることで、フィードバックループをクローズする。
このコヒーレントフィードバックネットワークのダイナミクスは3つの観点から研究されている。
まず、単一光子状態によって駆動されるネットワークの出力単光子状態の解析形式を導出し、特に、コヒーレントフィードバックが入力単光子とネットワーク間の相互作用をかなり長くすることを示した。
次に、DQD量子ビットの励起確率は、ネットワークが単一光子入力状態によって駆動されるときに計算される。
さらに、入力が真空であるが、2つのDQD量子ビットのうちの1つがその励起状態で初期化されると、ネットワークの状態の明示的な表現が導出され、特に、2つのDQD量子ビットの遷移周波数が等しい場合、出力場と2つのDQD量子ビットが絡み合った状態を形成することが示されている。
最後に、パルス形状の正確な形式は、単一光子入力がこれら2つのdqd量子ビットのうちの1つを任意の制御可能な時間に完全に励起することで得られる。
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