論文の概要: Controlled-Phase Gate by Dynamic Coupling of Photons to a Two-Level Emitter

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.02960v2
• Date: Thu, 8 Sep 2022 03:51:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-12 08:00:06.851264
• Title: Controlled-Phase Gate by Dynamic Coupling of Photons to a Two-Level Emitter
• Title（参考訳）: 光子と2レベルエミッタの動的結合による制御相ゲート
• Authors: Stefan Krastanov, Kurt Jacobs, Gerald Gilbert, Dirk R. Englund, Mikkel Heuck
• Abstract要約: 本稿では,デュアルレール符号化フォトニック量子ビット上での高忠実性決定論的量子論理ゲートを実現するアーキテクチャを提案する。 GaAs膜中のIII-V量子ドットはフォトニック量子情報処理において有望なプラットフォームであることを示す。
• 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: We propose an architecture for achieving high-fidelity deterministic quantum logic gates on dual-rail encoded photonic qubits by letting photons interact with a two-level emitter (TLE) inside an optical cavity. The photon wave packets that define the qubit are preserved after the interaction due to a quantum control process that actively loads and unloads the photons from the cavity and dynamically alters their effective coupling to the TLE. The controls rely on nonlinear wave mixing between cavity modes enhanced by strong externally modulated electromagnetic fields or on AC Stark shifts of the TLE transition energy. We numerically investigate the effect of imperfections in terms of loss and dephasing of the TLE as well as control field miscalibration. Our results suggest that III-V quantum dots in GaAs membranes is a promising platform for photonic quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 光共振器内の2レベルエミッタ(TLE)と光子を相互作用させることにより、デュアルレール符号化光量子ビット上で高忠実性決定論的量子論理ゲートを実現するアーキテクチャを提案する。 クビットを定義する光子波パケットは、光子をキャビティから積極的にロード・アンロードし、TLEへの効果的な結合を動的に変更する量子制御プロセスにより、相互作用後に保存される。 この制御は、強い外部変調電磁場によって強化されたキャビティモード間の非線形波混合や、TLE遷移エネルギーの交流スタークシフトに依存する。 本稿では,TLEの損失とデフォーカス,および制御フィールドの誤校正における不完全性の影響を数値的に検討する。 この結果から、GaAs膜中のIII-V量子ドットはフォトニック量子情報処理において有望なプラットフォームであることが示唆された。

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