論文の概要: Quantum amplification of boson-mediated interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.14342v1
- Date: Tue, 29 Sep 2020 23:22:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-30 16:12:58.094536
- Title: Quantum amplification of boson-mediated interactions
- Title（参考訳）: ボソン相互作用の量子増幅
- Authors: S. C. Burd, R. Srinivas, H. M. Knaack, W. Ge, A. C. Wilson, D. J.
Wineland, D. Leibfried, J. J. Bollinger, D. T. C. Allcock, and D. H. Slichter
- Abstract要約: トラップ電位のパラメトリック変調による2つの捕捉イオン量子ビット間のボソン媒介相互作用の増幅を実験的に実証した。
この手法は、ボソンチャネルのパラメトリック変調が可能な任意の量子プラットフォームで使用できる。
- 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: Strong and precisely-controlled interactions between quantum objects are
essential for quantum information processing, simulation, and sensing, and for
the formation of exotic quantum matter. A well-established paradigm for
coupling otherwise weakly-interacting quantum objects is to use auxiliary
bosonic quantum excitations to mediate the interactions. Important examples
include photon-mediated interactions between atoms, superconducting qubits, and
color centers in diamond, and phonon-mediated interactions between trapped ions
and between optical and microwave photons. Boson-mediated interactions can in
principle be amplified through parametric driving of the boson channel; the
drive need not couple directly to the interacting quantum objects. This
technique has been proposed for a variety of quantum platforms, but has not to
date been realized in the laboratory. Here we experimentally demonstrate the
amplification of a boson-mediated interaction between two trapped-ion qubits by
parametric modulation of the trapping potential. The amplification provides up
to a 3.25-fold increase in the interaction strength, validated by measuring the
speedup of two-qubit entangling gates. This amplification technique can be used
in any quantum platform where parametric modulation of the boson channel is
possible, enabling exploration of new parameter regimes and enhanced quantum
information processing.
- Abstract（参考訳）: 量子オブジェクト間の強く正確に制御された相互作用は、量子情報処理、シミュレーション、センシング、およびエキゾチックな量子物質の形成に不可欠である。
弱い相互作用を持つ量子オブジェクトを結合するための確立されたパラダイムは、補助的なボソニック量子励起を使って相互作用を媒介する。
重要な例としては、原子、超伝導量子ビット、ダイヤモンドの色中心間の光子による相互作用、閉じ込められたイオンと光子とマイクロ波光子の間のフォノンによる相互作用などがある。
ボソンが媒介する相互作用は、原理的にはボソンチャネルのパラメトリック駆動によって増幅することができる。
この手法は様々な量子プラットフォームで提案されているが、実験室では実現されていない。
ここでは、トラップ電位のパラメトリック変調による2つの捕捉イオン量子ビット間のボソン媒介相互作用の増幅を実験的に実証する。
増幅は相互作用強度を最大3.25倍に増やし、2キュービットのエンタングゲートの速度測定によって検証する。
この増幅技術は、ボソンチャネルのパラメトリック変調が可能な任意の量子プラットフォームで使用することができ、新しいパラメータ機構の探索と量子情報処理の強化を可能にする。
関連論文リスト
- Amplification of quantum transfer and quantum ratchet [56.47577824219207]
量子伝達の増幅モデルについて検討し、量子ラチェットモデル(quantum ratchet model)と呼ぶ方向付けを行う。
ラチェット効果は、散逸とシンクを伴う量子制御モデルにおいて達成され、そこでは、ハミルトニアンはエネルギー準位間の遷移と同期されたエネルギー差の振動に依存する。
発振ビブロンの振幅と周波数は、その効率を決定する量子ラチェットのパラメータである。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-31T14:04:43Z) - On-demand transposition across light-matter interaction regimes in
bosonic cQED [69.65384453064829]
ボソニックcQEDは、非線形回路素子に結合した高温超伝導キャビティの光電場を用いる。
空洞コヒーレンスを劣化させることなく, 相互作用系を高速に切り替える実験を行った。
我々の研究は、単一のプラットフォーム内での光-物質相互作用のフル範囲を探索する新しいパラダイムを開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-22T13:01:32Z) - A scalable superconducting quantum simulator with long-range
connectivity based on a photonic bandgap metamaterial [0.0]
超伝導フォトニックバンドギャップメタマテリアルに局所的に接続された量子ビットの線形配列に基づく量子シミュレータアーキテクチャを提案する。
メタマテリアルは量子バスとして、量子ビットと量子ビットの相互作用を媒介し、また多重量子ビット状態測定のための読み出しチャネルとして機能する。
我々は、量子多体カオスに基づく測定効率の高いプロトコルを用いて、システムのハミルトニアンを特徴づける。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-26T06:51:54Z) - Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。
本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z) - Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum
simulators [68.8204255655161]
コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。
そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z) - Integrated quantum polariton interferometry [0.0]
単一偏光子集積回路は、決定論的量子論理ゲートを構築するために配置可能であることを示す。
本研究は,実用的な量子偏光デバイス開発のための新しいパラダイムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-28T14:09:23Z) - Cooperative quantum phenomena in light-matter platforms [0.34376560669160383]
協調性は、量子エミッタアンサンブルが制限された光学モードでインターフェースされる光マタープラットフォームで明らかである。
このチュートリアルは、協調の開始に責任を負う行動に取り組むための理論的ツールのセットを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-06T15:27:23Z) - Waveguide quantum electrodynamics: collective radiance and photon-photon
correlations [151.77380156599398]
量子電磁力学は、導波路で伝播する光子と局在量子エミッタとの相互作用を扱う。
我々は、誘導光子と順序配列に焦点をあて、超放射および準放射状態、束縛光子状態、および有望な量子情報アプリケーションとの量子相関をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-11T17:49:52Z) - Design of Light-Matter Interactions for Quantum Technologies [0.0]
我々は、量子コンピューティング、量子シミュレーション、および量子センシングの応用に適した効果的な光-物質相互作用を創出できる放射線パターンを設計する。
一方,我々は動的デカップリング技術を用いて,環境・制御分野のエラーに対して堅牢な量子演算を設計している。
一方、光-物質相互作用の一般化モデルについて研究し、ラビ・スタークモデルにおける選択的な多光子相互作用の発見につながった。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-27T21:30:36Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z)
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。