論文の概要: Strong parametric dispersive shifts in a statically decoupled
multi-qubit cavity QED system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.09277v2
- Date: Thu, 18 Mar 2021 02:16:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-07 23:23:57.105997
- Title: Strong parametric dispersive shifts in a statically decoupled
multi-qubit cavity QED system
- Title（参考訳）: 静的非結合型マルチキュービットキャビティQEDシステムにおける強パラメトリック分散シフト
- Authors: T. Noh and Z. Xiao and K. Cicak and X. Y. Jin and E. Doucet and J.
Teufel and J. Aumentado and L. C. G. Govia and L. Ranzani and A. Kamal and R.
W. Simmonds
- Abstract要約: Cavity Quant Electrodynamics (QED) は、量子シミュレーションと計算のための新しいシステムを開発する上で重要である。
ここでは、共有dc-SQUIDを通して2つのトランモン量子ビットをラッピング要素空洞に結合する。
振動束でSQUIDをパラメトリックに駆動することにより、量子ビットと空洞の相互作用を動的に独立に調整できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4915375958667782
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Cavity quantum electrodynamics (QED) with in-situ tunable interactions is
important for developing novel systems for quantum simulation and computing.
The ability to tune the dispersive shifts of a cavity QED system provides more
functionality for performing either quantum measurements or logical
manipulations. Here, we couple two transmon qubits to a lumped-element cavity
through a shared dc-SQUID. Our design balances the mutual capacitive and
inductive circuit components so that both qubits are highly decoupled from the
cavity, offering protection from decoherence processes. We show that by
parametrically driving the SQUID with an oscillating flux it is possible to
independently tune the interactions between either of the qubits and the cavity
dynamically. The strength and detuning of this cavity QED interaction can be
fully controlled through the choice of the parametric pump frequency and
amplitude. As a practical demonstration, we perform pulsed parametric
dispersive readout of both qubits while statically decoupled from the cavity.
The dispersive frequency shifts of the cavity mode follow the expected
magnitude and sign based on simple theory that is supported by a more thorough
theoretical investigation. This parametric approach creates a new tunable
cavity QED framework for developing quantum information systems with various
future applications, such as entanglement and error correction via multi-qubit
parity readout, state and entanglement stabilization, and parametric logical
gates.
- Abstract（参考訳）: Cavity Quant Electrodynamics (QED) は量子シミュレーションと計算のための新しいシステムを開発する上で重要である。
キャビティQEDシステムの分散シフトを調整する能力は、量子測定や論理的な操作を行うためのより多くの機能を提供する。
ここでは、共有dc-squidを介して、2つのトランスモンキュービットを一括要素キャビティに結合する。
我々の設計では、両キュービットがキャビティから高度に分離され、デコヒーレンスプロセスから保護されるように、相互の容量的および誘導的回路コンポーネントのバランスをとる。
振動流束でsquidをパラメトリックに駆動することで、量子ビットとキャビティとの相互作用を動的に独立に調整できることを示す。
この空洞QED相互作用の強度と変形は、パラメトリックポンプ周波数と振幅の選択によって完全に制御できる。
実演として,両キュービットのパルスパラメトリック分散読み出しを行い,キャビティから静的に分離した。
キャビティモードの分散周波数シフトは、より詳細な理論調査によって支持される単純な理論に基づく期待の大きさと符号に従う。
このパラメトリックアプローチは、マルチキュービットパリティ読み出し、状態と絡み合いの安定化、パラメトリック論理ゲートによる絡み合いや誤り訂正など、将来の様々な応用で量子情報システムを開発するための新しい調整可能なキャビティQEDフレームワークを作成する。
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