論文の概要: Photon-Number-Dependent Hamiltonian Engineering for Cavities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.07855v2
• Date: Tue, 27 Apr 2021 18:00:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-02 02:19:37.654198
• Title: Photon-Number-Dependent Hamiltonian Engineering for Cavities
• Title（参考訳）: キャビティに対する光子数依存ハミルトニアン工学
• Authors: Chiao-Hsuan Wang, Kyungjoo Noh, Jos\'e Lebreuilly, S. M. Girvin, and Liang Jiang
• Abstract要約: 我々は、アンシラ量子ビットを用いたフォトニックキャビティのためのターゲットハミルトニアンを設計する手法を開発した。 技術者のハミルトニアン(英語版)は、望ましくない空洞の自己Kerr相互作用のキャンセルを含む様々な応用を認めている。 本手法は超伝導回路系におけるマイクロ波キャビティとトランスモン量子ビットを結合して実装することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.1541105002077714
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Cavity resonators are promising resources for quantum technology, while native nonlinear interactions for cavities are typically too weak to provide the level of quantum control required to deliver complex targeted operations. Here we investigate a scheme to engineer a target Hamiltonian for photonic cavities using ancilla qubits. By off-resonantly driving dispersively coupled ancilla qubits, we develop an optimized approach to engineering an arbitrary photon-number-dependent (PND) Hamiltonian for the cavities while minimizing the operation errors. The engineered Hamiltonian admits various applications including canceling unwanted cavity self-Kerr interactions, creating higher-order nonlinearities for quantum simulations, and designing quantum gates resilient to noise. Our scheme can be implemented with coupled microwave cavities and transmon qubits in superconducting circuit systems.
• Abstract（参考訳）: キャビティ共振器は量子技術のための有望な資源であるが、キャビティのネイティブな非線形相互作用は通常、複雑なターゲット操作を提供するのに必要な量子制御レベルを提供するには弱すぎる。 ここでは、アンシラ量子ビットを用いたフォトニックキャビティのためのターゲットハミルトニアンを設計する手法を検討する。 分散結合型アンシラ量子ビットを非共振駆動することにより,任意の光子数依存(PND)ハミルトニアンをキャビティに対して設計し,操作誤差を最小限に抑える。 技術者のハミルトニアンは、望ましくない空洞の自己Kerr相互作用のキャンセル、量子シミュレーションの高次非線形性の作成、ノイズに耐性のある量子ゲートの設計など、様々な応用を認めている。 本方式は超伝導回路においてマイクロ波共振器とトランスモン量子ビットを結合して実装できる。

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