論文の概要: Superfluid Polaritonic Qubit in an Annular Trap
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.05555v1
- Date: Thu, 10 Aug 2023 13:13:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-11 12:29:36.570908
- Title: Superfluid Polaritonic Qubit in an Annular Trap
- Title（参考訳）: 環状トラップにおける超流動偏光量子ビット
- Authors: J. Barrat, A. F. Tzortzakakis, M. Niu, X. Zhou, G.G. Paschos, D.
Petrosyan, P.G. Savvidis
- Abstract要約: エクシトン・ポラリトン量子ビットの試作と評価について報告する。
本システムでは,半導体エキシトン-ポラリトンからなるボース-アインシュタイン凝縮体を,環状トラップ内の空間パターンのポンプレーザーで閉じ込める。
偏光子対流超流動渦状態間のコヒーレント振動をレーザー印加電位から弾性散乱により観測した。
- 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: We report on the experimental realization and characterization of an
exciton-polariton qubit prototype. In our system, a Bose-Einstein condensate of
semiconductor exciton-polaritons is confined by a spatially-patterned pump
laser in an annular trap that supports energy-degenerate circulating currents
of the polariton superfluid. Using non-invasive temporal interference
measurements, we observe coherent oscillations between a pair of
counter-circulating superfluid vortex states of the polaritons coupled by
elastic scattering off the laser-imprinted potential. The qubit basis states
correspond to the symmetric and antisymmetric superpositions of the two vortex
states forming orthogonal double-lobe spatial wavefunctions. By engineering the
potential, we tune the coupling and coherent oscillations between the two
circulating current states, control the energies of the qubit basis states and
thereby initialize the qubit in the desired state. The dynamics of the system
is accurately reproduced by our theoretical two-state model, and we discuss
potential avenues to achieve complete control over our polaritonic qubit and
implement controllable interactions and quantum gates between such qubits.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,エキシトン・ポーラリトン量子ビットプロトタイプの試作と特性評価について報告する。
本システムでは, 半導体エキシトン-ポラリトンからなるボース・アインシュタイン凝縮体を, ポラリトン超流動のエネルギー縮退循環電流を支える環状トラップ内に空間パターンのポンプレーザで閉じ込める。
非侵襲的時間的干渉測定を用いて,レーザー印加電位からの弾性散乱に結合した偏光子対流超流動渦状態間のコヒーレント振動を観測した。
クビット基底状態は、直交双曲空間波動関数を形成する2つの渦状態の対称的および反対称的重ね合わせに対応する。
ポテンシャルをエンジニアリングすることで、2つの循環電流状態間の結合とコヒーレント振動を調整し、キュービット基底状態のエネルギーを制御し、クォービットを所望の状態に初期化する。
システムのダイナミクスは理論的な2状態モデルによって正確に再現され、ポーラリトニック量子ビットを完全に制御し、そのような量子ビット間の制御可能な相互作用と量子ゲートを実装するための潜在的な道筋について論じる。
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