論文の概要: Quantum control of a single magnon in a macroscopic spin system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.06644v1
- Date: Sat, 12 Nov 2022 11:40:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 17:47:10.134720
- Title: Quantum control of a single magnon in a macroscopic spin system
- Title(参考訳): マクロスピン系における単一マグノンの量子制御
- Authors: Da Xu, Xu-Ke Gu, He-Kang Li, Yuan-Chao Weng, Yi-Pu Wang, Jie Li, H.
Wang, Shi-Yao Zhu, J. Q. You
- Abstract要約: 我々は、Autler-Townes効果を介して、その量子ビット周波数を調整して、マクロスピン系において古典的でない量子状態を生成する。
We confirmed the deterministic generation of these non-classical state by Wigner tomography。
我々の実験は、マクロスピン系における非古典的量子状態の決定論的生成を初めて報告した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.325952805096412
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Non-classical quantum states are the pivotal features of a quantum system
that differs from its classical counterpart. However, the generation and
coherent control of quantum states in a macroscopic spin system remain an
outstanding challenge. Here we experimentally demonstrate the quantum control
of a single magnon in a macroscopic spin system (i.e., 1~mm-diameter
yttrium-iron-garnet sphere) coupled to a superconducting qubit via a microwave
cavity. By tuning the qubit frequency {\it in situ} via the Autler-Townes
effect, we manipulate this single magnon to generate its non-classical quantum
states, including the single-magnon state and the superposition state of a
single magnon and vacuum. Moreover, we confirm the deterministic generation of
these non-classical states by Wigner tomography. Our experiment offers the
first reported deterministic generation of the non-classical quantum states in
a macroscopic spin system and paves a way to explore its promising applications
in quantum engineering.
- Abstract(参考訳): 古典的でない量子状態は、古典的なものとは異なる量子系の重要な特徴である。
しかし、マクロスピン系における量子状態の生成とコヒーレント制御は依然として顕著な課題である。
ここでは、マイクロ波空洞を介して超伝導量子ビットに結合した1~mmメートルのイットリウム-鉄-ガーネット球体における単一マグノンの量子制御を実験的に実証する。
Autler-Townes効果を介して量子ビット周波数 {\it in situ} をチューニングすることにより、単一マグノンと真空の重畳状態を含む古典的でない量子状態を生成するために、この単一のマグノンを操作する。
さらに,Wignerトモグラフィーによる非古典的状態の決定論的生成を確認した。
我々の実験は、マクロスピン系における非古典的量子状態の決定論的生成を初めて報告し、量子工学におけるその有望な応用を探求する方法を提供する。
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