論文の概要: Deterministic loading and phase shaping of microwaves onto a single artificial atom

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.15084v1
• Date: Wed, 30 Dec 2020 09:03:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-18 08:08:21.392334
• Title: Deterministic loading and phase shaping of microwaves onto a single artificial atom
• Title（参考訳）: マイクロ波の単一人工原子への決定論的負荷と位相形成
• Authors: W.-J. Lin, Y. Lu, P. Y. Wen, Y.-T. Cheng, C.-P. Lee, K.-T. Lin, K.-H. Chiang, M. C. Hsieh, J. C. Chen, C.-S. Chuu, F. Nori, A. F. Kockum, G.-D. Lin, P. Delsing and I.-C. Hoi
• Abstract要約: コヒーレント状態のマイクロ波光子は、1D伝送線路導波路内の超伝導人工原子に効率よくロードすることができる。 我々の結果は導波路量子電磁力学に基づく量子ネットワークの実現に有望な応用を開拓する。
• 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: Loading quantum information deterministically onto a quantum node is an important step towards a quantum network. Here, we demonstrate that coherent-state microwave photons, with an optimal temporal waveform, can be efficiently loaded onto a single superconducting artificial atom in a semi-infinite one-dimensional (1D) transmission-line waveguide. Using a weak coherent state (average photon number N<<1 with an exponentially rising waveform, whose time constant matches the decoherence time of the artificial atom, we demonstrate a loading efficiency of above 94% from 1D semi-free space to the artificial atom. We also show that Fock-state microwave photons can be deterministically loaded with an efficiency of 98.5%. We further manipulate the phase of the coherent state exciting the atom, enabling coherent control of the loading process. Our results open up promising applications in realizing quantum networks based on waveguide quantum electrodynamics (QED).
• Abstract（参考訳）: 量子ノードに決定的に量子情報をロードすることは、量子ネットワークへの重要なステップである。 ここでは、コヒーレント状態のマイクロ波光子と最適時相波形が、半無限の1次元(1次元)伝送線路導波路内の単一の超伝導人工原子に効率よくロードできることを実証する。 原子のデコヒーレンス時間と時間定数が一致する指数上昇波形を持つ弱コヒーレント状態(平均光子数n<<1)を用いて,1次元半自由空間から人工原子への94%以上の負荷効率を示す。 また、フォック状態のマイクロ波光子は98.5%の効率で決定的にロードできることを示した。 我々はさらに、原子を励起するコヒーレント状態の位相を操作し、ローディングプロセスのコヒーレント制御を可能にする。 その結果,導波路量子電磁力学(QED)に基づく量子ネットワークの実現に期待できる応用が得られた。

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