論文の概要: Experimental Realization and Characterization of Stabilized Pair Coherent States

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.11643v1
• Date: Fri, 23 Sep 2022 15:24:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 10:16:44.969694
• Title: Experimental Realization and Characterization of Stabilized Pair Coherent States
• Title（参考訳）: 安定化ペアコヒーレント状態の実験的実現と評価
• Authors: Jeffrey M. Gertler, Sean van Geldern, Shruti Shirol, Liang Jiang, and Chen Wang
• Abstract要約: PCS は非ガウス連続変数の絡み合い状態の興味深いクラスである。 PCSは、有望な量子エラー訂正符号(ペア猫符号)の中心にある。 超伝導空洞におけるマイクロ波光子の対コヒーレント状態の実験実験を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.486044407450978
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The pair coherent state (PCS) is a theoretical extension of the Glauber coherent state to two harmonic oscillators. It is an interesting class of non-Gaussian continuous-variable entangled state and is also at the heart of a promising quantum error correction code: the pair cat code. Here we report an experimental demonstration of the pair coherent state of microwave photons in two superconducting cavities. We implement a cross-cavity pair-photon driven dissipation process, which conserves the photon number difference between cavities and stabilizes the state to a specific complex amplitude. We further introduce a technique of quantum subspace tomography, which enables direct measurements of individual coherence elements of a high-dimensional quantum state without global tomographic reconstruction. We characterize our two-mode quantum state with up to 4 photons in each cavity using this subspace tomography together with direct measurements of the photon number difference and the joint Wigner function. We identify the spurious cross-Kerr interaction between the cavities and our dissipative reservoir mode as a prominent dephasing channel that limits the steady-state coherence in our current scheme. Our experiment provides a set of reservoir engineering and state characterization tools to study quantum optics and implement multi-mode bosonic codes in superconducting circuits.
• Abstract（参考訳）: ペアコヒーレント状態 (PCS) は、2つの調和振動子に対するグラウバーコヒーレント状態の理論的拡張である。 これは非ガウジアン連続変数の絡み合った状態の興味深いクラスであり、有望な量子誤り訂正符号であるペアcatコードの中心でもある。 ここでは、2つの超伝導空洞におけるマイクロ波光子の対コヒーレント状態の実験実験を行った。 我々は、共振器間の光子数差を保存し、特定の複素振幅に安定化するクロスキャビティ対光子発散プロセスを実装した。 さらに,大域的トモグラフィ再構成を伴わない高次元量子状態の個々のコヒーレンス要素の直接測定を可能にする量子サブスペーストモグラフィー技術を導入する。 我々は、この部分空間トモグラフィーを用いて、各キャビティに最大4個の光子を持つ2モード量子状態と、光子数差とジョイントウィグナー関数を直接測定する。 我々は, キャビティと散逸型貯水池モードとのスプリアスクロスカー相互作用を, 定常コヒーレンスを制限した顕著なデファスメントチャネルとして同定した。 本実験は,量子光学の研究と超伝導回路におけるマルチモードボソニックコードの実装のための貯留層工学および状態評価ツールのセットを提供する。

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