論文の概要: Quantum Metamaterials: Applications in quantum information science
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.03757v1
- Date: Sat, 6 Jun 2020 02:20:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-16 11:30:24.008006
- Title: Quantum Metamaterials: Applications in quantum information science
- Title（参考訳）: 量子メタマテリアル:量子情報科学への応用
- Authors: Solomon Uriri, Yaseera Ismail, and Francesco Petruccione
- Abstract要約: メタマテリアルは、例外的な光学特性を持つ人工的に設計された周期構造である。
制御可能な量子状態を示し、電磁信号よりもはるかに高い時間量子コヒーレンスを維持する。
量子情報処理における量子メタマテリアルの利用は、まだ新しく、急速に成長している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Metamaterials are artificially engineered periodic structures with
exceptional optical properties that are not found in conventional materials.
However, this definition of metamaterials can be extended if we introduce a
quantum degree of freedom by adding some quantum elements (e.g quantum dots,
cold atoms, Josephson junctions, molecules). Quantum metamaterials can then be
defined as artificially engineered nanostructures made up of quantum elements.
Furthermore, they exhibit controllable quantum states, maintain quantum
coherence for times much higher than the transversal time of the
electromagnetic signal. Metamaterials have been used to realised invisibility
cloaking, super-resolution, energy harvesting, and sensing. Most of these
applications are performed in the classical regime. Of recent, metamaterials
have gradually found their way into the quantum regime, particularly to quantum
sensing and quantum information processing. The use of quantum metamaterials
for quantum information processing is still new and rapidly growing. In quantum
information processing, quantum metamaterials have enabled the control and
manipulation of quantum states, single photon generation, creating quantum
entanglement, quantum states switching, quantum search algorithm, quantum state
engineering tasks, and many more. In this work, we briefly review the theory,
fabrication and applications of quantum metamaterials to quantum information
processing.
- Abstract（参考訳）: メタマテリアルは、従来の材料では見られない光学特性を持つ人工的に設計された周期構造である。
しかし、このメタマテリアルの定義は、いくつかの量子元素(例えば、量子ドット、コールド原子、ジョセフソン接合、分子)を加えることで、量子自由度を導入することで拡張することができる。
量子メタマテリアルは、量子要素からなる人工的なナノ構造として定義することができる。
さらに、制御可能な量子状態を示し、電磁信号の反転時間よりもはるかに高い時間で量子コヒーレンスを維持する。
メタマテリアルは可視性クローキング、超解像、エネルギー収穫、センシングを実現するために使われてきた。
これらの応用のほとんどは古典体制で行われている。
近年、メタマテリアルは量子システム、特に量子センシングや量子情報処理に徐々に浸透してきた。
量子情報処理における量子メタマテリアルの利用はまだ新しく、急速に拡大している。
量子情報処理において、量子メタマテリアルは量子状態の制御と操作、単一光子生成、量子絡み込み、量子状態切替、量子探索アルゴリズム、量子状態工学タスクなど多くのことを可能にしている。
本稿では,量子情報処理における量子メタマテリアルの理論,製造,応用について概説する。
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