論文の概要: Conditional not displacement: fast multi-oscillator control with a single qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.09831v1
• Date: Tue, 24 Jan 2023 06:13:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 14:19:33.906112
• Title: Conditional not displacement: fast multi-oscillator control with a single qubit
• Title（参考訳）: 条件付きノッチ変位:単一キュービットによる高速マルチオシレータ制御
• Authors: Asaf A. Diringer, Eliya Blumenthal, Avishay Grinberg, Liang Jiang, Shay Hacohen-Gourgy
• Abstract要約: ボソニック量子ビットの高速なマルチモード生成と制御を可能にする制御法を開発した。 典型的な時間スケールである分散結合率の逆数によって演算時間が制限されないことを示す。 提案方式では,複数モードのボソニックコードと,ハードウェアのより効率的なスケーリングが可能となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3339135709418817
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Bosonic encoding is an approach for quantum information processing, promising lower hardware overhead by encoding in the many levels of a harmonic oscillator. Scaling to multiple modes requires them to be decoupled for independent control, yet strongly coupled for fast interaction. How to perform fast and efficient universal control on multiple modes remains an open problem. We develop a control method that enables fast multi-mode generation and control of bosonic qubits which are weakly coupled to a single ancilla qubit. The weak coupling allows for excellent independent control, despite the weak ancilla coupling our method allows for fast control. We demonstrate our control by using a superconducting transmon qubit coupled to a multi-mode superconducting cavity. We create both entangled and separate cat-states in different modes of a multi-mode cavity, showing the individual and coupled control of the modes. We show that the operation time is not limited by the inverse of the dispersive coupling rate, which is the typical timescale, and we exceed it in practice by almost 2 orders of magnitude. Our scheme allows for multi-mode bosonic codes as well as more efficient scaling of hardware.
• Abstract（参考訳）: ボソニック符号化は量子情報処理のアプローチであり、多くのレベルの高調波発振器を符号化することでハードウェアのオーバーヘッドを低くする。 複数のモードへのスケーリングには、独立したコントロールのために分離する必要があるが、高速なインタラクションには強く結合されている。 マルチモードでの高速かつ効率的なユニバーサル制御は、まだ未解決の問題である。 本研究では,単一のアンシラキュービットに弱結合したボソニックキュービットの高速マルチモード生成と制御を可能にする制御法を開発した。 弱結合性は独立制御に優れるが, 弱結合性にもかかわらず, 高速制御が可能となる。 超伝導トランスモンキュービットを多モード超伝導キャビティに結合させることで制御を実証する。 マルチモードキャビティの異なるモードにおいて、絡み合った状態と別々の状態の両方を作り、個別のモードと結合したモードの制御を示す。 その結果, 典型的な時間スケールである分散結合率の逆数に操作時間は制限されず, 実際には約2桁超えていることがわかった。 本方式は,マルチモードボソニックコードとハードウェアのより効率的なスケーリングを可能にする。

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