論文の概要: Engineering Purely Nonlinear Coupling with the Quarton

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.09959v2
• Date: Fri, 27 Nov 2020 20:47:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-28 05:50:14.844461
• Title: Engineering Purely Nonlinear Coupling with the Quarton
• Title（参考訳）: エンジニアリング 純粋に非線形な結合とクォートン
• Authors: Yufeng Ye, Kaidong Peng, Mahdi Naghiloo, Gregory Cunningham, and Kevin P. O'Brien
• Abstract要約: 超伝導量子ビットと光子の強い非線形結合は、量子情報処理にとって重要な構成要素である。 ここでは、クォートンを用いて、2つの線形分離されたトランモン量子ビット間の純粋に非線形な結合を得る。 クォートンの正の$phi4$ポテンシャルは、クォービットの負の自己Kerrをキャンセルし、それらを共振器に線形化する。
• 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: Strong nonlinear coupling of superconducting qubits and/or photons is a critical building block for quantum information processing. Due to the perturbative nature of the Josephson nonlinearity, linear coupling is often used in the dispersive regime to approximate nonlinear coupling. However, this dispersive coupling is weak and the underlying linear coupling mixes the local modes which, for example, distributes unwanted self-Kerr to photon modes. Here, we use the quarton to yield purely nonlinear coupling between two linearly decoupled transmon qubits. The quarton's zero $\phi^2$ potential enables a giant gigahertz-level cross-Kerr which is an order of magnitude stronger compared to existing schemes, and the quarton's positive $\phi^4$ potential can cancel the negative self-Kerr of qubits to linearize them into resonators. This giant cross-Kerr between bare modes of qubit-qubit, qubit-photon, and even photon-photon is ideal for applications such as single microwave photon detection and implementation of bosonic codes.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットと光子の強い非線形結合は、量子情報処理の重要な構成要素である。 ジョセフソンの非線形性の摂動性のため、線形カップリングは分散状態において近似的な非線形カップリングにしばしば用いられる。 しかし、この分散結合は弱く、基礎となる線形結合は局所モードを混合し、例えば不必要な自己結合をフォトンモードに分配する。 ここでは、クォートンを用いて2つの線形分離されたトランモン量子ビット間の純粋に非線形結合を得る。 クォートンのゼロ$\phi^2$ポテンシャルは、既存のスキームに比べて桁違いに強い巨大なギガヘルツレベルのクロスカーを可能にし、クォートンの正の$\phi^4$ポテンシャルはクォービットの負のセルフカーをキャンセルして共振器にすることができる。 量子ビット光子、量子ビット光子、光子光子の間のこの巨大なクロスカーは、単一マイクロ波光子検出やボソニック符号の実装のような応用に最適である。

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