論文の概要: Estimation of the Laser Frequency Nosie Spectrum by Continuous Dynamical Decoupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.03908v3
• Date: Tue, 22 Dec 2020 02:24:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-20 20:16:39.124097
• Title: Estimation of the Laser Frequency Nosie Spectrum by Continuous Dynamical Decoupling
• Title（参考訳）: 連続動的デカップリングによるレーザー周波数ノイズスペクトルの推定
• Authors: Manchao Zhang, Yi Xie, Jie Zhang, Weichen Wang, Chunwang Wu, Ting Chen, Wei Wu and Pingxing Chen
• Abstract要約: レーザー周波数ノイズによって誘導されるデコヒーレンスは、量子情報処理において最も重要な障害の一つである。 本稿では,連続的動的デカップリング法に基づいて,レーザー周波数雑音のスペクトルを理論的に解析し,実験的に取得する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.924137853511146
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Decoherence induced by the laser frequency noise is one of the most important obstacles in the quantum information processing. In order to suppress this decoherence, the noise power spectral density needs to be accurately characterized. In particular, the noise spectrum measurement based on the coherence characteristics of qubits would be a meaningful and still challenging method. Here, we theoretically analyze and experimentally obtain the spectrum of laser frequency noise based on the continuous dynamical decoupling technique. We first estimate the mixture-noise (including laser and magnetic noises) spectrum up to $(2\pi)$530 kHz by monitoring the transverse relaxation from an initial state $+X$, followed by a gradient descent data process protocol. Then the contribution from the laser noise is extracted by enconding the qubits on different Zeeman sublevels. We also investigate two sufficiently strong noise components by making an analogy between these noises and driving lasers whose linewidth assumed to be negligible. This method is verified experimentally and finally helps to characterize the noise.
• Abstract（参考訳）: レーザー周波数ノイズによるデコヒーレンスは、量子情報処理において最も重要な障害の1つである。 このデコヒーレンスを抑制するためには、ノイズパワースペクトル密度を正確に特徴付ける必要がある。 特に、量子ビットのコヒーレンス特性に基づく雑音スペクトル測定は有意義かつまだ挑戦的な手法である。 本稿では,連続的動的デカップリング法に基づくレーザ周波数雑音スペクトルを理論的に解析し,実験的に取得する。 まず、初期状態$+X$から横緩和をモニタし、次に勾配降下データ処理プロトコルを用いて、混合ノイズ(レーザーと磁気ノイズを含む)スペクトルを最大2.2\pi(530kHz)まで推定する。 そして、異なるゼーマン部分レベル上に量子ビットを封入することにより、レーザノイズからの寄与を抽出する。 また、これらのノイズとライン幅が無視できると仮定された駆動レーザの類似性を用いて、2つの強雑音成分について検討した。 この手法は実験的に検証され、最終的にノイズを特徴付けるのに役立つ。

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