論文の概要: On-Demand Storage and Retrieval of Microwave Photons Using a Superconducting Multiresonator Quantum Memory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.05597v1
• Date: Wed, 10 Nov 2021 09:38:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-08 12:18:12.496655
• Title: On-Demand Storage and Retrieval of Microwave Photons Using a Superconducting Multiresonator Quantum Memory
• Title（参考訳）: 超伝導マルチ共振器量子メモリを用いたマイクロ波光子のオンデマンド保存と検索
• Authors: Zenghui Bao, Zhiling Wang, Yukai Wu, Yan Li, Cheng Ma, Yipu Song, Hongyi Zhang, Luming Duan
• Abstract要約: 量子状態を忠実に保存し、要求に応じて取り出す量子メモリは、量子情報科学に広く応用されている。 我々は、周波数可変コプラナー伝送線路(CPW)共振器からなる超伝導多共振器量子メモリを実装した。 時間ビンフライングキュービットのオンデマンドストレージと検索を実演する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.02214511485348
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A quantum memory that can store quantum states faithfully and retrieve them on demand has wide applications in quantum information science. An efficient quantum memory in the microwave regime working alongside quantum processors based on superconducting quantum circuits may serve as an important architecture for quantum computers. Here we realize on-demand storage and retrieval of weak coherent microwave photon pulses at the single-photon level. We implement a superconducting multi-resonator quantum memory which is composed of a set of frequency-tunable coplanar transmission line (CPW) resonators. By dynamically tuning the resonant frequencies of the resonators, we achieve tunable memory bandwidth from 10 MHz to 55 MHz, with an overall storage efficiency up to 12 % with well preserved phase coherence. We further demonstrate on-demand storage and retrieval of a time-bin flying qubit. This result opens up a prospect to integrate our chip-based quantum memory with the state-of-the-art superconducting quantum circuit technology for quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 量子状態を忠実に保存し、要求に応じて取り出す量子メモリは、量子情報科学に広く応用されている。 超伝導量子回路に基づく量子プロセッサと共に動作するマイクロ波系における効率的な量子メモリは、量子コンピュータの重要なアーキテクチャとして機能する。 ここでは,単一光子レベルでのコヒーレントなマイクロ波フォトンパルスのオンデマンド蓄積と回収を実現する。 我々は、周波数可変コプラナー伝送線路(CPW)共振器からなる超伝導多共振器量子メモリを実装した。 共振器の共振周波数を動的に調整することにより、10MHzから55MHzまでの可変メモリ帯域幅を実現し、保存効率は12%まで向上し、位相コヒーレンスも良好である。 我々はさらに,時間単位の飛行キュービットのオンデマンドストレージと検索を実証する。 この結果は、我々のチップベースの量子メモリを量子情報処理のための最先端の超伝導量子回路技術に統合する可能性を開く。

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