論文の概要: Experimental preparation of generalized cat states for itinerant microwave photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.04617v1
• Date: Mon, 11 Jul 2022 04:33:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-05 12:40:29.866925
• Title: Experimental preparation of generalized cat states for itinerant microwave photons
• Title（参考訳）: 遍歴マイクロ波光子のための一般化猫状態の試作
• Authors: Zenghui Bao, Zhiling Wang, Yukai Wu, Yan Li, Weizhou Cai, Weiting Wang, Yuwei Ma, Tianqi Cai, Xiyue Han, Jiahui Wang, Yipu Song, Luyan Sun, Hongyi Zhang, Luming Duan
• Abstract要約: マイクロ波領域における一般化されたイテナント猫状態を生成するための多用途アプローチを実証する。 量子ビット状態のコヒーレント制御により、コヒーレント状態の重ね合わせを完全に制御できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.219063677193734
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Generalized cat states represent arbitrary superpositions of coherent states, which are of great importance in various quantum information processing protocols. Here we demonstrate a versatile approach to creating generalized itinerant cat states in the microwave domain, by reflecting coherent state photons from a microwave cavity containing a superconducting qubit. We show that, with a coherent control of the qubit state, a full control over the coherent state superposition can be realized. The prepared cat states are verified through quantum state tomography of the qubit state dependent reflection photon field. We further quantify quantum coherence in the prepared cat states based on the resource theory, revealing a good experimental control on the coherent state superpositions. The photon number statistic and the squeezing properties are also analyzed. Remarkably, fourth-order squeezing is observed in the experimental states. Those results open up new possibilities of applying generalized cat states for the purpose of quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 一般化された猫状態は、様々な量子情報処理プロトコルにおいて非常に重要なコヒーレント状態の任意の重ね合わせを表す。 ここでは、超伝導量子ビットを含むマイクロ波共振器からコヒーレント状態光子を反射させることにより、マイクロ波領域で一般化した猫状態を生成するための汎用的アプローチを示す。 量子ビット状態のコヒーレント制御により、コヒーレント状態の重ね合わせを完全に制御できることを示す。 作製した猫状態は、量子状態依存反射光子の量子状態トモグラフィーによって検証される。 さらに, 資源理論に基づいて作製した猫状態の量子コヒーレンスを定量化し, コヒーレント状態の重ね合わせに対する良好な実験制御を明らかにした。 また、光子数統計量とスクイーズ特性も分析した。 驚くべきことに、4次スクイージングは実験状態において観察される。 これらの結果は、量子情報処理のために一般化された猫状態を適用する新たな可能性を開く。

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