論文の概要: Fully Arbitrary Control of Frequency-Bin Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.07444v1
• Date: Mon, 17 Aug 2020 16:06:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-06 00:58:31.873135
• Title: Fully Arbitrary Control of Frequency-Bin Qubits
• Title（参考訳）: 周波数Bin量子の完全任意制御
• Authors: Hsuan-Hao Lu, Emma M. Simmerman, Pavel Lougovski, Andrew M. Weiner, Joseph M. Lukens
• Abstract要約: 電気光学位相変調器とパルス整形器の複数構成に対する最適設定を数値的に確立する。 単一光子レベルの性能は、ブロッホ球上に広がる単一周波数ビン量子ビットから41点までの回転によって検証される。
• 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: Accurate control of two-level systems is a longstanding problem in quantum mechanics. One such quantum system is the frequency-bin qubit: a single photon existing in superposition of two discrete frequency modes. %and a potential building block for scalable, fiber-compatible quantum information processing. In this work, we demonstrate fully arbitrary control of frequency-bin qubits in a quantum frequency processor for the first time. We numerically establish optimal settings for multiple configurations of electro-optic phase modulators and pulse shapers, experimentally confirming near-unity mode-transformation fidelity for all fundamental rotations. Performance at the single-photon level is validated through the rotation of a single frequency-bin qubit to 41 points spread over the entire Bloch sphere, as well as tracking of the state path followed by the output of a tunable frequency beamsplitter, with Bayesian tomography confirming state fidelities $\mathcal{F}_\rho>0.98$ for all cases. Such high-fidelity transformations expand the practical potential of frequency encoding in quantum communications, offering exceptional precision and low noise in general qubit manipulation.
• Abstract（参考訳）: 2レベルシステムの正確な制御は、量子力学における長年の問題である。 そのような量子系の一つが周波数ビン量子ビットであり、2つの離散周波数モードの重ね合わせに存在する単一の光子である。 そして、スケーラブルでファイバ互換な量子情報処理のための潜在的な構築ブロックである。 本研究では,量子周波数プロセッサにおける周波数ビン量子ビットの完全任意制御を初めて実証する。 電気光学位相変調器とパルスシェーパの複数構成の最適設定を数値的に定め,すべての基本回転に対する近単位モード変換忠実度を実験的に確認した。 単一光子レベルの性能は、ブロッホ球全体に広がる単一周波数ビン量子ビットから41点までの回転と、可変周波数ビームスプリッタの出力に続く状態経路の追跡によって検証され、ベイズ断層撮影により全ての場合に対して$\mathcal{F}_\rho>0.98$が確定した。 このような高忠実度変換は、量子通信における周波数符号化の実用可能性を拡大し、一般的な量子ビット操作において特別な精度と低ノイズを提供する。

関連論文リスト

• NOON-state interference in the frequency domain [7.320599749915842]
  本稿では、周波数ビームスプリッタを実装し、周波数領域における光子数経路の絡み合いを実証する。 単一モードファイバ内の2光子NOON状態は周波数領域で発生し、2光子干渉を2倍の高分解能で表す。 この周波数領域における量子状態の翻訳の成功は、魅力的な量子現象の発見とスケーラブルな量子情報処理への道を開くだろう。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-01T07:14:27Z)
• Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
  2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。 パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z)
• Pulse-controlled qubit in semiconductor double quantum dots [57.916342809977785]
  単一電子電荷量子ビットの量子制御のための数値最適化多パルスフレームワークを提案する。 新規な制御方式は、キュービットを断熱的に操作すると同時に、高速で一般的な単一キュービット回転を行う能力も保持する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-08T19:00:02Z)
• Characterization of Quantum Frequency Processors [0.0]
  周波数ビン量子ビットは波長多重光波通信とユニークなシナジーを持つ。 量子周波数プロセッサ(QFP)は、標準の通信部品を利用するゲート合成のためのスケーラブルなパスを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-03T02:08:07Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• The effect of fast noise on the fidelity of trapped-ions quantum gates [0.0]
  トラップイオン系における1および2量子ゲートの忠実度に及ぼす高速ノイズの影響について検討した。 我々の分析は、量子ハードウェアプラットフォームとゲートの認知を導くのに役立ち、フォールトトレラントな量子コンピューティングへの忠実性を向上させるのに役立ちます。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-06T19:37:00Z)
• Bayesian tomography of high-dimensional on-chip biphoton frequency combs with randomized measurements [0.20315704654772418]
  パルス整形器と電気光学位相変調器(EOM)を用いて、所定の方法で混合するのではなくランダムな操作を行う新しい解を提案する。 オンチップSi$_3$N$_4$マイクロリング共振器(MRR)から生成したBFCのフル密度行列を、2量子ヒルベルト空間の最大8倍の時間で再構成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-09T15:47:44Z)
• Stabilization of Qubit Relaxation Rates by Frequency Modulation [68.8204255655161]
  量子ビットのコヒーレンス特性における時間的・スペクトル的・サンプル間変動は、高スケールのフォールトトレラント量子コンピュータの開発において顕著な課題となっている。 超伝導量子ビットにおけるこれらのゆらぎのユビキタス源は、2レベル構造を持つ原子スケール欠陥の集合である。 量子ビットの周波数変調、あるいは2レベル欠陥の周波数変調は、広い周波数間隔での量子ビット緩和率の平均化につながることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-08T11:32:03Z)
• Transmon platform for quantum computing challenged by chaotic fluctuations [55.41644538483948]
  現在の量子プロセッサに関連するシステムパラメータに対する多体ローカライズド(MBL)位相の変動の安定性について検討する。 これらのコンピューティングプラットフォームは、制御不能なカオス的変動のフェーズに危険なほど近いことが分かりました。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-10T19:00:03Z)
• Frequency-Domain Quantum Interference with Correlated Photons from an Integrated Microresonator [96.25398432840109]
  チップ型マイクロ共振器から発生するスペクトル的に異なる光子による周波数領域のHong-Ou-Mandel干渉を報告する。 本研究は周波数領域における高忠実度2光子操作の選択的ツールとして4波長混合を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-14T01:48:39Z)
• Quantum Enhanced Measurement of an Optical Frequency Comb [0.0]
  光周波数コムのスペクトル特性を測定することは、精密気象学の最も基本的な課題の一つである。 ここでは、標準量子限界以下での単ショット多重パラメータ推定を実証する。 ハーマイト・ガウススペクトル/時間モードの複数の励起状態からなる量子周波数コムを用いて、平均エネルギーの信号-雑音比と中心周波数測定は、それぞれ19%と15%を超える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-12T14:59:27Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。