論文の概要: Control design for inhomogeneous broadening compensation in
single-photon transducers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.01718v2
- Date: Tue, 22 Jun 2021 20:08:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-22 05:44:42.977031
- Title: Control design for inhomogeneous broadening compensation in
single-photon transducers
- Title（参考訳）: 単光子トランスデューサにおける不均一拡張補償の制御設計
- Authors: Sattwik Deb Mishra, Rahul Trivedi, Amir H. Safavi-Naeini, Jelena
Vu\v{c}kovi\'c
- Abstract要約: マイクロ波と光周波数の間の単一光子のトランスデューサを用いて、光ファイバーリンク上の量子通信を実現することができる。
我々は、勾配に基づく最適化手法を用いて、システムの駆動するレーザー場の時間的形状を設計し、不均一な拡張の効果を軽減する。
- 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: A transducer of single photons between microwave and optical frequencies can
be used to realize quantum communication over optical fiber links between
distant superconducting quantum computers. A promising scalable approach to
constructing such a transducer is to use ensembles of quantum emitters
interacting simultaneously with electromagnetic fields at optical and microwave
frequencies. However, inhomogeneous broadening in the transition frequencies of
the emitters can be detrimental to this collective action. In this article, we
utilise a gradient-based optimization strategy to design the temporal shape of
the laser field driving the transduction system to mitigate the effects of
inhomogeneous broadening. We study the improvement of transduction efficiencies
as a function of inhomogeneous broadening in different single-emitter
cooperativity regimes and correlate it with a restoration of superradiance
effects in the emitter ensembles. Furthermore, to assess the optimality of our
pulse designs, we provide certifiable bounds on the design problem and compare
them to the achieved performance.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波と光周波数の間の単一光子のトランスデューサを用いて、遠隔超伝導量子コンピュータ間の光ファイバーリンク上の量子通信を実現することができる。
このようなトランスデューサを構築するための有望なスケーラブルなアプローチは、光とマイクロ波の周波数で電磁界と相互作用する量子エミッタのアンサンブルを使用することである。
しかし、エミッタの遷移周波数の不均一な拡張は、この集団作用に有害である。
本稿では,不均質化の効果を緩和するために,変換系を駆動するレーザー場の時間的形状を設計するために,勾配に基づく最適化戦略を用いる。
エミッタアンサンブルにおける超放射効果の回復と、異なる単一エミッタ協調性レジームにおける不均一拡大の関数としてのトランスダクション効率の改善について検討した。
さらに, パルス設計の最適性を評価するために, 設計問題に対する証明可能な境界を提供し, 得られた性能と比較する。
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