論文の概要: Experimental realization of deterministic and selective photon addition
in a bosonic mode assisted by an ancillary qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.12079v1
- Date: Thu, 22 Dec 2022 23:32:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 05:10:18.617582
- Title: Experimental realization of deterministic and selective photon addition
in a bosonic mode assisted by an ancillary qubit
- Title(参考訳): 補助量子ビットを用いたボソニックモードにおける決定的および選択的光子付加の実験的実現
- Authors: Marina Kudra, Tahereh Abad, Mikael Kervinen, Axel M. Eriksson,
Fernando Quijandr\'ia, Per Delsing, Simone Gasparinetti
- Abstract要約: ボソニック量子誤り訂正符号は、主に単一光子損失を防ぐために設計されている。
エラー修正には、エラー状態 -- 逆のパリティを持つ -- をコード状態にマッピングするリカバリ操作が必要です。
ここでは、ボソニックモード上での光子数選択同時光子加算演算のコレクションを実現する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 50.591267188664666
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Bosonic quantum error correcting codes are primarily designed to protect
against single-photon loss. To correct for this type of error, one can encode
the logical qubit in code spaces with a definite photon parity, such as cat
codes or binomial codes. Error correction requires a recovery operation that
maps the error states -- which have opposite parity -- back onto the code
states. Here, we realize a collection of photon-number-selective, simultaneous
photon addition operations on a bosonic mode, a microwave cavity, assisted by a
superconducting qubit. These operations are implemented as two-photon
transitions that excite the cavity and the qubit at the same time. The
additional degree of freedom of the qubit makes it possible to implement a
coherent, unidirectional mapping between spaces of opposite photon parity. We
present the successful experimental implementation of the drives and the phase
control they enable on superpositions of Fock states. The presented technique,
when supplemented with qubit reset, is suitable for autonomous quantum error
correction in bosonic systems, and, more generally, opens the possibility to
realize a range of non-unitary transformations on a bosonic mode.
- Abstract(参考訳): ボソニック量子誤り訂正符号は、主に単一光子損失を防ぐために設計されている。
このタイプの誤りを正すには、猫符号や二項符号のような一定の光子パリティを持つ符号空間で論理キュービットを符号化することができる。
エラー訂正には、エラー状態 -- 反対のパリティを持つ -- をコード状態にマッピングするリカバリ操作が必要である。
ここでは, 超伝導量子ビットを用いたボソニックモード, マイクロ波空洞上での光子数選択同時光子付加操作のコレクションを実現する。
これらの操作は、キャビティとキュービットを同時に励起する2光子遷移として実装される。
量子ビットの自由度の追加により、対向光子パリティ空間間のコヒーレントで一方向の写像を実装できる。
本稿では、Fock状態の重ね合わせで実現したドライブの実験的実装と位相制御について述べる。
提案手法は, 量子ビットリセットを補足した場合, ボソニック系における自己量子誤差補正に適しており, より一般的には, ボソニックモード上での非単位変換の範囲を実現する可能性がある。
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