論文の概要: Quantum state preparation and one qubit logic from third-order nonlinear interactions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.04022v1
• Date: Sat, 6 Mar 2021 04:15:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-08 22:11:40.666304
• Title: Quantum state preparation and one qubit logic from third-order nonlinear interactions
• Title（参考訳）: 3次非線形相互作用による量子状態準備と1量子ビット論理
• Authors: F. A. Dom\'inguez-Serna and K. Garay-Palmett
• Abstract要約: 本稿では,3次非線形相互作用に基づく経路様時間モード(TM)量子ビットの作成と操作について述べる。 本研究により、任意の量子ビット変換を制御可能な実験的に実現可能な提案が可能となる。
• 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: We present a study on preparing and manipulating path-like temporal-mode (TM) qubits based on third-order nonlinear interactions. Specifically, we consider the process of frequency conversion via difference frequency generation. To prepare a qubit, we aim to use Gaussian input states to a nonlinear waveguide. The coupling between the input state and a specific TM is maximized, obtaining qubits prepared with fidelities close to one. TMs evolve linearly within the medium; therefore, it is possible to define rotations around any axis contained in the $xy$ plane, allowing spanning the full Bloch sphere in two steps. Particularly, we present a method to obtain any of the Pauli quantum gates by varying geometric or user-accessible parameters in a given experimental configuration. Our study allows for experimentally feasible proposals capable of controllable arbitrary qubit transformations.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,3次非線形相互作用に基づく経路様時間モード(TM)量子ビットの作成と操作について述べる。 具体的には、差分周波数生成による周波数変換の過程を検討する。 量子ビットを作成するため、ガウスの入力状態を非線形導波路に適用する。 入力状態と特定のTMとのカップリングを最大化し、1に近い忠実度で作製されたキュービットを得る。 TMは媒質内で線形に進化するので、$xy$平面に含まれる任意の軸のまわりの回転を定義でき、フルブロッホ球を2段階に広げることができる。 特に,与えられた実験構成において,幾何学的パラメータやユーザアクセス可能なパラメータを変化させることで,パウリ量子ゲートのいずれかを得る方法を提案する。 本研究は任意の量子ビット変換を制御可能な実験的に実現可能な提案を可能にする。

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