論文の概要: Realization of a Universal Quantum Gate Set for Itinerant Microwave Photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.03481v1
• Date: Mon, 7 Jun 2021 10:16:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-27 09:04:40.066991
• Title: Realization of a Universal Quantum Gate Set for Itinerant Microwave Photons
• Title（参考訳）: 遍歴マイクロ波光子のためのユニバーサル量子ゲートセットの実現
• Authors: Kevin Reuer, Jean-Claude Besse, Lucien Wernli, Paul Magnard, Philipp Kurpiers, Graham J. Norris, Andreas Wallraff, Christopher Eichler
• Abstract要約: 超伝導回路を用いて実現したマイクロ波帯における非選択的, 決定論的, 光子光子ゲートについて述べる。 放射損失とデコヒーレンスを主要因とする量子プロセスの忠実度は, シングルビットで75,%, 2ビットゲートで57,%である。
• 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: Deterministic photon-photon gates enable the controlled generation of entanglement between mobile carriers of quantum information. Such gates have thus far been exclusively realized in the optical domain and by relying on post-selection. Here, we present a non-post-selected, deterministic, photon-photon gate in the microwave frequency range realized using superconducting circuits. We emit photonic qubits from a source chip and route those qubits to a gate chip with which we realize a universal gate set by combining controlled absorption and re-emission with single-qubit gates and qubit-photon controlled-phase gates. We measure quantum process fidelities of $75\,\%$ for single- and of $57\,\%$ for two-qubit gates, limited mainly by radiation loss and decoherence. This universal gate set has a wide range of potential applications in superconducting quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 決定論的光子-光子ゲートは、量子情報の移動体キャリア間の絡み合いを制御できる。 このようなゲートは、これまで光学領域とポストセレクションによってのみ実現されてきた。 本稿では、超伝導回路を用いて実現されるマイクロ波周波数範囲の非選択的決定論的光子光子ゲートを提案する。 我々は、ソースチップからフォトニックキュービットを出力し、これらのキュービットをゲートチップにルーティングし、制御された吸収と再放出を単一キュービットゲートとクビット光子制御相ゲートで組み合わせたユニバーサルゲートセットを実現する。 量子プロセスの忠実度は、シングルビットで75ドル、2ビットゲートで57ドル、そして、主に放射線損失とデコヒーレンスによって制限される5ドルである。 この普遍ゲート集合は超伝導量子ネットワークにおいて幅広い可能性を持つ。

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