論文の概要: Generation of Schr\"odinger cat states through photon-assisted
Landau-Zener-St\"uckelberg interferometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.12159v2
- Date: Thu, 29 Oct 2020 15:44:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-04 19:38:58.762732
- Title: Generation of Schr\"odinger cat states through photon-assisted
Landau-Zener-St\"uckelberg interferometry
- Title（参考訳）: 光子支援landau-zener-st\"uckelberg干渉法によるschr\"odinger cat状態の生成
- Authors: Jonas Lidal, Jeroen Danon
- Abstract要約: 本研究では,光子支援型Landau-Zener-St"uckelbergインターフェロメトリーに基づく,シュリンガー猫状態を生成するための概念的に新しい手法を提案する。
1-光子共鳴によって分裂する3つの量子ビットエネルギーを連続的に網羅することにより、光子場のパリティを極めて高次に浄化できることを示す。
- 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: Schr\"odinger cat states are useful for many applications, ranging from
quantum information processing to high-precision measurements. In this paper we
propose a conceptually new method for creating such cat states, based on
photon-assisted Landau-Zener-St\"uckelberg interferometry in a hybrid system
consisting of a qubit coupled to a photon cavity. We show that by initializing
the qubit in one of its basis states, performing three consecutive sweeps of
the qubit energy splitting across the 1-photon resonance, and finally
projecting the qubit to the same basis state, the parity of the photon field
can be purified to very high degree; when the initial photon state is a
coherent state, the final state will then be very close to a Schr\"odinger cat
state. We present numerical simulations that confirm that our protocol could
work with high fidelity ($\sim 0.99$) for coherent states of reasonable size
($|\alpha|^2 \sim 10$). Furthermore, we suggest that our protocol can also be
used to transfer quantum information between the qubit and a superposition of
orthogonal cat states in the cavity.
- Abstract（参考訳）: Schr\\odinger cat状態は、量子情報処理から高精度測定まで、多くの用途で有用である。
本稿では,光子キャビティに結合した量子ビットからなるハイブリッド系において,光子支援のlandau-zener-st\"uckelberg interferometryに基づく猫状態の生成法を提案する。
量子ビットをその基底状態の1つに初期化し、1-光子共鳴にまたがる量子ビットエネルギーの3連続スイープを行い、最終的に量子ビットを同じ基底状態に投影することで、光子場のパリティを非常に高い次数に純化することができることを示し、初期光子状態がコヒーレント状態であれば、最終的な状態はシュル=オディンガー猫状態に非常に近いことを示せる。
本プロトコルが妥当な大きさのコヒーレント状態(|\alpha|^2 \sim 10$)に対して高い忠実度($\sim 0.99$)で動作することを確認する数値シミュレーションを行う。
さらに,このプロトコルは量子情報を量子ビットとキャビティ内の直交キャット状態の重ね合わせの間で伝達するためにも使用できることを示唆する。
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