論文の概要: Extensible quantum simulation architecture based on atom-photon bound states in an array of high-impedance resonators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.06852v1
• Date: Wed, 14 Jul 2021 17:10:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-22 07:23:23.115263
• Title: Extensible quantum simulation architecture based on atom-photon bound states in an array of high-impedance resonators
• Title（参考訳）: 高インピーダンス共振器アレイにおける原子-光子結合状態に基づく拡張可能量子シミュレーションアーキテクチャ
• Authors: Marco Scigliuzzo, Giuseppe Calaj\`o, Francesco Ciccarello, Daniel Perez Lozano, Andreas Bengtsson, Pasquale Scarlino, Andreas Wallraff, Darrick Chang, Per Delsing, Simone Gasparinetti
• Abstract要約: フォトニック格子は、フォトニックバンドギャップ内で長寿命の原子-光子結合状態をシードすることができる。 本稿では、小型で高インピーダンスの超伝導共振器からなるマイクロ波アーキテクチャの概念と実装について述べる。 2つの原子-光子結合状態間のコヒーレントな相互作用を、SWAPとCZの2量子ゲートの実装に適した共振系と分散系の両方で示す。
• 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: Engineering the electromagnetic environment of a quantum emitter gives rise to a plethora of exotic light-matter interactions. In particular, photonic lattices can seed long-lived atom-photon bound states inside photonic band gaps. Here we report on the concept and implementation of a novel microwave architecture consisting of an array of compact, high-impedance superconducting resonators forming a 1 GHz-wide pass band, in which we have embedded two frequency-tuneable artificial atoms. We study the atom-field interaction and access previously unexplored coupling regimes, in both the single- and double-excitation subspace. In addition, we demonstrate coherent interactions between two atom-photon bound states, in both resonant and dispersive regimes, that are suitable for the implementation of SWAP and CZ two-qubit gates. The presented architecture holds promise for quantum simulation with tuneable-range interactions and photon transport experiments in nonlinear regime.
• Abstract（参考訳）: 量子エミッタの電磁環境の工学は、エキゾチックな光-物質相互作用の多元性を引き起こす。 特に、フォトニック格子は、フォトニックバンドギャップ内に長寿命の原子-光子結合状態をシードすることができる。 本稿では,1ghz帯通過帯を形成する小型・高インピーダンス超伝導共振器のアレイからなるマイクロ波アーキテクチャの概念と実装について述べる。 我々は、単励起部分空間と二重励起部分空間の両方において、未探索のカップリングレジームの原子-場相互作用とアクセスについて研究する。 さらに,2つの原子-光子結合状態間のコヒーレント相互作用を,SWAPおよびCZ2量子ゲートの実装に適した共振系と分散系の両方で示す。 提案アーキテクチャは、チューニング可能な範囲の相互作用と非線形状態における光子輸送実験による量子シミュレーションを約束する。

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