論文の概要: Robust preparation of Wigner-negative states with optimized
SNAP-displacement sequences
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.07965v2
- Date: Mon, 6 Jun 2022 15:35:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-08 02:18:13.881840
- Title: Robust preparation of Wigner-negative states with optimized
SNAP-displacement sequences
- Title（参考訳）: SNAP置換配列を最適化したウィグナー陰性状態のロバストな準備
- Authors: Marina Kudra, Mikael Kervinen, Ingrid Strandberg, Shahnawaz Ahmed,
Marco Scigliuzzo, Amr Osman, Daniel P\'erez Lozano, Mats O. Thol\'en,
Riccardo Borgani, David B. Haviland, Giulia Ferrini, Jonas Bylander, Anton
Frisk Kockum, Fernando Quijandr\'ia, Per Delsing, Simone Gasparinetti
- Abstract要約: 三次元マイクロ波キャビティにおける光の非古典状態を生成する。
これらの状態は量子計算に有用である。
非古典的状態を生成するこの方法は、システムのパラメータのゆらぎに対して堅牢であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.42601188771239
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Hosting non-classical states of light in three-dimensional microwave cavities
has emerged as a promising paradigm for continuous-variable quantum information
processing. Here we experimentally demonstrate high-fidelity generation of a
range of Wigner-negative states useful for quantum computation, such as
Schr\"{o}dinger-cat states, binomial states, Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP)
states, as well as cubic phase states. The latter states have been long sought
after in quantum optics and were never achieved experimentally before. To do
so, we use a sequence of interleaved selective number-dependent arbitrary phase
(SNAP) gates and displacements. We optimize the state preparation in two steps.
First we use a gradient-descent algorithm to optimize the parameters of the
SNAP and displacement gates. Then we optimize the envelope of the pulses
implementing the SNAP gates. Our results show that this way of creating highly
non-classical states in a harmonic oscillator is robust to fluctuations of the
system parameters such as the qubit frequency and the dispersive shift.
- Abstract（参考訳）: 三次元マイクロ波キャビティにおける光の非古典的状態のホストは、連続可変量子情報処理において有望なパラダイムとして現れている。
ここでは、量子計算に有用な、Schr\"{o}dinger-cat状態、二項状態、Gottesman-Kitaev-Preskill状態(GKP)状態、および立方相状態などのウィグナー負状態の高忠実度生成を実験的に示す。
後者の状態は量子光学において長い間追求され、実験的に達成されることはなかった。
そのため、インターリーブされた選択数依存任意の位相 (SNAP) ゲートと変位の列を用いる。
状態準備を2ステップで最適化する。
まず、SNAPと変位ゲートのパラメータを最適化するために勾配差アルゴリズムを用いる。
次に、SNAPゲートを実装したパルスのエンベロープを最適化する。
その結果,高調波発振器における非古典状態の生成は,量子周波数や分散シフトなどのシステムパラメータの変動に頑健であることがわかった。
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