論文の概要: Fast generation of Schr\"odinger cat states in a Kerr-tunable superconducting resonator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.14676v1
• Date: Mon, 28 Aug 2023 16:12:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-29 13:04:09.443059
• Title: Fast generation of Schr\"odinger cat states in a Kerr-tunable superconducting resonator
• Title（参考訳）: Kerr可変超伝導共振器におけるSchr\"odinger cat状態の高速発生
• Authors: X.L. He, Yong Lu, D.Q. Bao, Hang Xue, W.B. Jiang, Zhen Wang, A.F. Roudsari, Per Delsing, J.S. Tsai, Z.R. Lin
• Abstract要約: 我々はKerr非線形性の高速変調によるコプラナー超伝導回路における猫の状態の生成と保存のための新しい戦略を提案する。 96 nsのゲート時間で、忠実度89.1%に達するチップベースのデバイスで2成分の猫状態を作成することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.124453024604881
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Schr\"odinger cat states, quantum superpositions of macroscopically distinct classical states, are an important resource for quantum communication, quantum metrology and quantum computation. Especially, cat states in a phase space protected against phase-flip errors can be used as a logical qubit. However, cat states, normally generated in three-dimensional cavities, are facing the challenges of scalability and controllability. Here, we present a novel strategy to generate and store cat states in a coplanar superconducting circuit by the fast modulation of Kerr nonlinearity. At the Kerr-free work point, our cat states are passively preserved due to the vanishing Kerr effect. We are able to prepare a 2-component cat state in our chip-based device with a fidelity reaching 89.1% under a 96 ns gate time. Our scheme shows an excellent route to constructing a chip-based bosonic quantum processor.
• Abstract（参考訳）: schr\"odinger cat state, the quantum superpositions of macroscopically distinct classical states, are be important resource for quantum communication, quantum metrology and quantum computation (英語) 特に位相フレップエラーから保護された位相空間におけるcat状態は論理量子ビットとして使うことができる。 しかし、キャット状態は通常3次元のキャビティで生成され、スケーラビリティと制御可能性の課題に直面している。 ここでは,Kerr非線形性の高速変調によるコプラナー超伝導回路における猫の状態の生成と保存を行う新しい手法を提案する。 カーフリーワークポイントでは、猫の状態はカー効果の消失により受動的に保存される。 96 nsのゲート時間で、忠実度89.1%に達するチップベースのデバイスで2成分の猫状態を作成することができる。 本手法は,チップベースのボソニック量子プロセッサを構築するための優れた経路を示す。

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