論文の概要: Engineering of the qubit initialization in an imperfect physical system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.02386v3
• Date: Wed, 13 Oct 2021 02:47:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-17 11:06:53.414236
• Title: Engineering of the qubit initialization in an imperfect physical system
• Title（参考訳）: 不完全物理系における量子ビット初期化の工学
• Authors: Tianfeng Chen, Lin Wan, Jiamin Qiu, Hong Peng, Jie Lu, and Ying Yan
• Abstract要約: そこで本研究では,光物質相互作用を物理制約下で初期化しながら,光物質相互作用を設計する手法を提案する。 高忠実度で任意の重ね合わせ状態に、タイトに充填された周波数間隔で量子ビットを初期化するパルスを開発した。 この方法は、NV中心、超伝導量子ビット、量子ドット、分子量子ビットシステムなどの周波数で処理されるあらゆるシステムに適用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.913016308809592
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We proposed a method to engineer the light matter interaction while initializing a qubit in presence of physical constraints utilizing the inverse engineering. Combining the multiple degrees of freedom in the pulse parameters with the perturbation theory, we developed pulses to initialize the qubit within a tightly packed frequency interval to an arbitrary superposition state with high fidelity. Importantly, the initialization induces low off-resonant excitations to the neighboring qubits, and it is robust against the spatial inhomogeneity in the laser intensity. We applied the method to the ensemble rare-earth ions system, and simulations show that the initialization is more robust against the variations in laser intensity than the previous pulses, and reduces the time that ions spend in the intermediate excited state by a factor of 17. The method is applicable to any systems addressed in frequency such as NV centers, superconducting qubits, quantum dots, and molecular qubit systems.
• Abstract（参考訳）: 逆工学を用いた物理制約の存在下で量子ビットを初期化しながら光物質相互作用を設計する手法を提案する。 パルスパラメータの多重自由度と摂動理論を組み合わせることで、束縛された周波数間隔内でキュービットを高忠実度で任意の重ね合わせ状態に初期化するパルスを開発した。 重要なことに、初期化は隣接する量子ビットに対する低オフ共鳴励起を誘導し、レーザー強度の空間的不均一性に対して頑健である。 本手法をアサンブル希土類イオン系に適用し, シミュレーションにより, 初期化がレーザー強度の変動に対してより頑健であることを示し, 中間励起状態におけるイオンの消費時間を17倍に短縮した。 この方法は、NV中心、超伝導量子ビット、量子ドット、分子量子ビットシステムなどの周波数で処理されるあらゆるシステムに適用できる。

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