論文の概要: Accelerated Gaussian quantum state transfer between two remote mechanical resonators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.08120v1
• Date: Tue, 17 May 2022 06:41:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-12 21:15:36.379665
• Title: Accelerated Gaussian quantum state transfer between two remote mechanical resonators
• Title（参考訳）: 2つの遠隔機械共振器間のガウス量子状態移動の加速
• Authors: M. Rezaei, K. Javidan, and M. Abdi
• Abstract要約: 異なる光学系における2つの遠隔機械モード間の高速で信頼性の高い進化経路を考案する。 2つのノード間の量子状態移動は、その中間ファイバー光チャネルへの結合を工学的に研究することによって実現される。 その結果、断熱経路プロトコルはデコヒーレンスに非常に敏感であるが、断熱へのショートカットは頑丈で高速な量子状態移動をもたらすことが示された。
• 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: The main challenge in deterministic quantum state transfer between remote mechanical resonators is the local decoherence and the transmission losses in the communication channel. In the path of overcoming this limitation, here we employ a shortcut to adiabatic passage protocol to devise a fast and reliable evolution path between two remote mechanical modes in separate optomechanical systems. A quantum state transfer between the two nodes is conceived by engineering their coupling to an intermediate fiber optical channel. The coupling pulses are operated such that the dark eigenmode of the system is decoupled from the fiber modes and transitions to the bright modes are compensated for by counterdiabatic drives. We show that one obtains a quantum state transfer with high fidelity for various Gaussian states. The efficiency is compared to that of adiabatic passage protocol in the presence of losses and noises. Our results show that while the adiabatic passage protocol is very sensitive to the decoherence, the shortcut to adiabaticity provides a robust and fast quantum state transfer even for small values of the coupling strength. The performance of both protocols are also investigated for the case of multimode fiber through numerical and an effective single-model model which is found by the elimination of off-resonant fiber modes. Our findings may pave the way for using optomechanical systems in the realization of continuous-variable Gaussian quantum state transfer.
• Abstract（参考訳）: 遠隔機械共振器間の決定論的量子状態伝達における主な課題は、局所的デコヒーレンスと通信チャネルの伝送損失である。 この限界を克服する道筋として, 断熱通路プロトコルへの近道を用いて, 2つの遠隔機械モード間の高速かつ信頼性の高い進化経路を分離光力学系で考案する。 2つのノード間の量子状態転移は、それらの結合を中間ファイバー光チャネルにエンジニアリングすることによって考え出された。 結合パルスは、系の暗固有モードがファイバモードから切り離され、明るいモードへの遷移が反断熱駆動によって補償されるように操作される。 種々のガウス状態に対して高い忠実度を持つ量子状態転移が得られることを示す。 効率は、損失やノイズの存在下での断熱的通過プロトコルと比較される。 以上の結果から,アディバチカルパスプロトコルはデコヒーレンスに非常に敏感であるが,アディバチカルパスプロトコルは結合強度の小さい値であっても,ロバストかつ高速な量子状態伝達を提供することがわかった。 両プロトコルの性能は, 数値計算によるマルチモードファイバの場合と, オフ共振ファイバモードの除去による有効単一モデルモデルについても検討した。 本研究は,連続変数のガウス量子状態転移を実現するための光学力学系の利用の道を開くかもしれない。

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