論文の概要: Processing quantum signals carried by electrical currents

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.01580v1
• Date: Tue, 4 Aug 2020 14:24:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-07 04:34:08.130302
• Title: Processing quantum signals carried by electrical currents
• Title（参考訳）: 電流による量子信号の処理
• Authors: Benjamin Roussel, Cl\'ement Cabart, Gwendal F\`eve and Pascal Degiovanni
• Abstract要約: 本稿では,任意の周期的量子電流中に存在する信号の電子原子と呼ばれる基本単一粒子状態を抽出する一般信号処理アルゴリズムを提案する。 これらの励起とその相互量子コヒーレンス(英語版)は、過剰な単一電子コヒーレンスを、楽譜や楽譜が楽器によって放射される音信号を記述するのと同じように記述する。
• 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: Recent developments in the coherent manipulation of electrons in ballistic conductors include the generation of time-periodic electrical currents involving one to few electronic excitations per period. However, using individual electrons as carrier of quantum information for flying qubit computation or quantum metrology applications calls for a general method to unravel the single-particle excitations embedded in a quantum electrical current and how quantum information is encoded within it. Here, we propose a general signal processing algorithm to extract the elementary single-particle states, called electronic atoms of signal, present in any periodic quantum electrical current. These excitations and their mutual quantum coherence describe the excess single-electron coherence in the same way musical notes and score describe a sound signal emitted by a music instrument. This method, which is the first step towards the development of signal processing of quantum electrical currents is illustrated by assessing the quality of experimentally relevant single electron sources. The example of randomized quantum electrical currents obtained by regularly clocked but randomly injected unit charge Lorentzian voltage pulses enables us to discuss how interplay of the coherence of the applied voltage and of the Pauli principle alter the quantum coherence between the emitted single particle excitations.
• Abstract（参考訳）: 弾道導体における電子のコヒーレントな操作の最近の発展には、周期ごとに1から数個の電子励起を含む周期的電流の生成が含まれる。 しかし、個々の電子を量子情報の担体として空飛ぶ量子ビット計算や量子メトロロジーの応用に利用することで、量子電流に埋め込まれた1粒子の励起を解き放つ一般的な方法と、量子情報のエンコード方法が求められている。 本稿では、任意の周期的量子電流中に存在する信号の電子原子と呼ばれる素粒子状態を抽出する一般的な信号処理アルゴリズムを提案する。 これらの励起と相互量子コヒーレンスは、楽器が発する音信号を音符やスコアで表すのと同じように、過剰な単電子コヒーレンスを記述する。 本手法は, 量子電流の信号処理開発に向けた第一歩として, 実験的な単一電子源の品質評価を行ったものである。 周期的にクロックされるがランダムに注入される単位電荷ローレンツ電圧パルスによって得られるランダム化量子電流の例は、印加電圧のコヒーレンスとパウリ原理の相互作用が、放出された単一粒子励起間の量子コヒーレンスをどのように変化させるかについて議論することができる。

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