論文の概要: Optimal cavity design for minimizing errors in cavity-QED-based atom-photon entangling gates with finite temporal duration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.04151v2
• Date: Sun, 19 Jan 2025 06:40:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-22 14:16:18.887619
• Title: Optimal cavity design for minimizing errors in cavity-QED-based atom-photon entangling gates with finite temporal duration
• Title（参考訳）: 空洞QEDを用いた原子光子エンタングリングゲートの時間的変化の最小化のための最適空洞設計
• Authors: Takeru Utsugi, Rui Asaoka, Yuuki Tokunaga, Takao Aoki,
• Abstract要約: 空洞量子力学(QED)に基づく原子-光子エンタングリングゲート 我々は, 透過率, 長さ, 有効断面積などの空洞パラメータ間の関係を解析的に導出した。 これらの分析は、空洞が原子-光子ゲートに最適な長さを持つことを示す最初のものであると我々は信じている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We investigate atom-photon entangling gates based on cavity quantum electrodynamics (QED) for a finite photon-pulse duration, where not only the photon loss but also the temporal mode-mismatch of the photon pulse becomes a severe source of error. We analytically derive relations between cavity parameters, including transmittance, length, and effective cross-sectional area of the cavity, that minimize both the photon loss probability and the error rate due to temporal mode-mismatch by taking it into account as state-dependent pulse delay. We also investigate the effects of pulse distortion using numerical simulations for the case of short pulse duration. We believe that these analyses are the first to suggest that a cavity has an optimal length for the atom-photon gate, providing a fundamental guideline for implementing quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 我々は、光子の損失だけでなく、光子のパルスの時間的モードミスマッチが深刻なエラーの原因となる有限光子のパルス持続時間に対する空洞量子力学(QED)に基づく原子-光子のエンタングリングゲートについて検討する。 我々は, 時間モードミスマッチによる光子損失確率と誤差率の両方を, 状態依存パルス遅延として考慮し, キャビティの透過率, 長さ, 有効断面積などの空洞パラメータの関係を解析的に導出した。 また,短パルス持続時間に対する数値シミュレーションによるパルス歪みの影響についても検討した。 これらの分析は、空洞が原子-光子ゲートに最適な長さを持つことを初めて示唆し、量子情報処理を実装するための基本的な指針を提供すると信じている。

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