論文の概要: Quantum control of bosonic modes with superconducting circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.09668v2
• Date: Thu, 17 Jun 2021 06:20:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-10 19:51:07.136678
• Title: Quantum control of bosonic modes with superconducting circuits
• Title（参考訳）: 超伝導回路を用いたボソニックモードの量子制御
• Authors: Wen-Long Ma, Shruti Puri, Robert J. Schoelkopf, Michel H. Devoret, S. M. Girvin, Liang Jiang
• Abstract要約: 量子情報処理におけるボソニックモードの利用に対する関心が高まっている。 量子情報は、長いコヒーレンス時間でボソニック超伝導キャビティモードのサブスペースに符号化することができる。 超伝導回路を用いた単一ボソニック符号の普遍制御の進歩について論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5277623157693485
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Bosonic modes have wide applications in various quantum technologies, such as optical photons for quantum communication, magnons in spin ensembles for quantum information storage and mechanical modes for reversible microwave-to-optical quantum transduction. There is emerging interest in utilizing bosonic modes for quantum information processing, with circuit quantum electrodynamics (circuit QED) as one of the leading architectures. Quantum information can be encoded into subspaces of a bosonic superconducting cavity mode with long coherence time. However, standard Gaussian operations (e.g., beam splitting and two-mode squeezing) are insufficient for universal quantum computing. The major challenge is to introduce additional nonlinear control beyond Gaussian operations without adding significant bosonic loss or decoherence. Here we review recent advances in universal control of a single bosonic code with superconducting circuits, including unitary control, quantum feedback control, driven-dissipative control and holonomic dissipative control. Various approaches to entangling different bosonic modes are also discussed.
• Abstract（参考訳）: ボソニックモードは、量子通信のための光光子、量子情報記憶のためのスピンアンサンブルにおけるマグノン、可逆マイクロ波-光量子変換のための機械的モードなど、様々な量子技術に広く応用されている。 量子情報処理におけるボソニックモードの利用への関心が高まっており、回路量子電気力学(回路QED)が主要なアーキテクチャの1つである。 量子情報は、長いコヒーレンス時間を持つボソニック超伝導キャビティモードのサブスペースに符号化できる。 しかし、標準ガウス演算(ビーム分割や2モードスクイージングなど)は普遍量子コンピューティングでは不十分である。 主な課題は、大きなボソニック損失やデコヒーレンスを加えることなく、ガウス演算を超える非線形制御を導入することである。 本稿では, 単体制御, 量子フィードバック制御, 駆動散逸制御, ホロノミック散逸制御を含む超伝導回路を用いた単一ボソニック符号の普遍制御の最近の進歩について述べる。 異なるボソニックモードを絡む様々なアプローチについても論じる。

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