論文の概要: Deterministic generation of arbitrary ultrasmall excitation of quantum
systems by composite pulse sequences
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.13209v1
- Date: Thu, 22 Jun 2023 21:27:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-26 14:04:07.107187
- Title: Deterministic generation of arbitrary ultrasmall excitation of quantum
systems by composite pulse sequences
- Title（参考訳）: 複合パルス列による量子系の任意極小励起の決定論的生成
- Authors: Hayk L. Gevorgyan and Nikolay V. Vitanov
- Abstract要約: 量子制御のいくつかの応用では、量子系の非常に弱い励起を生成する必要がある。
そこで本研究では,事前選択された非常に小さな遷移確率を生成するための新しい手法を提案する。
この方法はパルス領域とパルス持続時間の変化に対して高い忠実性と堅牢性を特徴とする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In some applications of quantum control, it is necessary to produce very weak
excitation of a quantum system. Such an example is presented by the concept of
single-photon generation in cold atomic ensembles or doped solids, e.g. by the
DLCZ protocol, for which a single excitation is shared among thousands and
millions atoms or ions. Another example is the possibility to create huge Dicke
state of $N$ qubits sharing a single or a few excitations. Other examples are
using tiny rotations to tune high-fidelity quantum gates or using these tiny
rotations for testing high-fidelity quantum process tomography protocols.
Ultrasmall excitation of a quantum transition can be generated by either a very
weak or far-detuned driving field. However, these two approaches are sensitive
to variations in the experimental parameters, e.g. the transition probability
varies with the square of the pulse area. Here we propose a different method
for generating a well-defined pre-selected very small transition probability --
of the order of $10^{-2}$ to $10^{-8}$ -- by using composite pulse sequences.
The method features high fidelity and robustness to variations in the pulse
area and the pulse duration.
- Abstract（参考訳）: 量子制御の応用によっては、量子系の非常に弱い励起を生成する必要がある。
このような例は、コールド原子アンサンブルやドープ固体における単一光子生成の概念によって示され、例えば、DLCZプロトコルによって、単一の励起が数千、数百万の原子またはイオン間で共有される。
別の例として、1つまたは数つの励起を共有するn$ qubitsという巨大なディッケ状態を作ることができる。
他の例としては、高忠実度量子ゲートのチューニングに小さな回転を用いるか、高忠実度量子プロセストモグラフィプロトコルをテストするためにこれらの小さな回転を用いる。
量子遷移の極小励起は、非常に弱いまたは極小の駆動場によって生成される。
しかし、これらの2つのアプローチは実験パラメータの変化に敏感であり、例えば、遷移確率はパルス領域の正方形によって変化する。
ここでは,合成パルス列を用いて,事前選択された非常に小さな遷移確率を10^{-2}$から10^{-8}$という順序で生成する方法を提案する。
この方法はパルス領域とパルス持続時間の変化に対して高い忠実性と堅牢性を特徴とする。
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