論文の概要: Minimizing the discrimination time for quantum states of an artificial atom

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.08687v2
• Date: Wed, 18 Nov 2020 10:13:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-23 21:32:13.512035
• Title: Minimizing the discrimination time for quantum states of an artificial atom
• Title（参考訳）: 人工原子の量子状態の識別時間の最小化
• Authors: Ivan Takmakov, Patrick Winkel, Farshad Foroughi, Luca Planat, Daria Gusenkova, Martin Spiecker, Dennis Rieger, Lukas Gr\"unhaupt, Alexey V. Ustinov, Wolfgang Wernsdorfer, Ioan M. Pop, Nicolas Roch
• Abstract要約: 超伝導人工原子の量子状態の高速判別は、量子情報処理の重要な要素である。 回路量子力学では、リードアウト共振器の信号場振幅を増大させ、人工原子に分散結合し、信号-雑音比を改善し、測定強度を高める。
• 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: Fast discrimination between quantum states of superconducting artificial atoms is an important ingredient for quantum information processing. In circuit quantum electrodynamics, increasing the signal field amplitude in the readout resonator, dispersively coupled to the artificial atom, improves the signal-to-noise ratio and increases the measurement strength. Here we employ this effect over two orders of magnitude in readout power, made possible by the unique combination of a dimer Josephson junction array amplifier with a large dynamic range, and the fact that the readout of our granular aluminum fluxonium artificial atom remained quantum-non-demolition (QND) at relatively large photon numbers in the readout resonator, up to $\overline{n} = 110$. Using Bayesian inference, this allows us to detect quantum jumps faster than the readout resonator response time $2/\kappa$, where $\kappa$ is the bandwidth of the readout resonator.
• Abstract（参考訳）: 超伝導人工原子の量子状態の高速識別は、量子情報処理の重要な要素である。 回路量子力学では、リードアウト共振器の信号場振幅を増加させ、人工原子に分散結合し、信号-雑音比を改善し、測定強度を高める。 ここでは、ダイマー・ジョセフソン・ジャンクション・アレイ増幅器と大きなダイナミックレンジのユニークな組み合わせにより、この効果を2桁の読み出しパワーに応用し、この効果を最大$\overline{n} = 110$で読み出し共振器内の比較的大きな光子数において、グラニュラーアルミニウムフラクソニウム人工原子の読み出しが量子非デモルフィケーション(qnd)のままであったという事実を生かした。 ベイズ推定を用いることで、読み出し共振器の応答時間(2/\kappa$)よりも高速に量子ジャンプを検出でき、ここで$\kappa$は読み出し共振器の帯域幅である。

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