論文の概要: Universal control of a bosonic mode via drive-activated native cubic interactions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.15320v1
• Date: Tue, 29 Aug 2023 14:13:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-30 13:54:59.530450
• Title: Universal control of a bosonic mode via drive-activated native cubic interactions
• Title（参考訳）: 駆動活性化立方体相互作用によるボゾンモードの普遍制御
• Authors: Axel M. Eriksson, Th\'eo S\'epulcre, Mikael Kervinen, Timo Hillmann, Marina Kudra, Simon Dupouy, Yong Lu, Maryam Khanahmadi, Jiaying Yang, Claudia Castillo Moreno, Per Delsing and Simone Gasparinetti
• Abstract要約: 線形ボソニックモードは、量子情報処理のハードウェア効率の良い代替手段を提供する。 フォトニクスにおける非線形性の欠如は、測定に基づく量子コンピューティングの符号化につながった。 超伝導非線形非対称誘導素子からなるボソニックモードの普遍制御を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3273124984242396
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Linear bosonic modes offer a hardware-efficient alternative for quantum information processing but require access to some nonlinearity for universal control. The lack of nonlinearity in photonics has led to encoded measurement-based quantum computing, which rely on linear operations but requires access to resourceful ('nonlinear') quantum states, such as cubic phase states. In contrast, superconducting microwave circuits offer engineerable nonlinearities but suffer from static Kerr nonlinearity. Here, we demonstrate universal control of a bosonic mode composed of a superconducting nonlinear asymmetric inductive element (SNAIL) resonator, enabled by native nonlinearities in the SNAIL element. We suppress static nonlinearities by operating the SNAIL in the vicinity of its Kerr-free point and dynamically activate nonlinearities up to third order by fast flux pulses. We experimentally realize a universal set of generalized squeezing operations, as well as the cubic phase gate, and exploit them to deterministically prepare a cubic phase state in 60 ns. Our results initiate the experimental field of universal continuous-variables quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 線形ボソニックモードは、量子情報処理のハードウェア効率の良い代替手段を提供するが、普遍制御にはいくつかの非線形性を必要とする。 フォトニクスにおける非線形性の欠如は、線形演算に依存するが立方晶相状態のような(非線形な)量子状態へのアクセスを必要とする、計測に基づく量子コンピューティングの符号化につながった。 対照的に、超伝導マイクロ波回路は設計可能な非線形性を提供するが、静的カー非線形性に苦しむ。 本稿では,超伝導非線形非対称誘導素子(SNAIL)共振器からなるボソニックモードの普遍制御を,SNAIL素子のネイティブ非線形性によって実現した。 我々は,Kerrフリー点付近でSNAILを動作させることで静的非線形性を抑え,高速フラックスパルスにより3次まで動的に非線形性を活性化する。 一般化されたスキューズ操作の普遍的集合と立方相ゲートを実験的に実現し,60 nsの立方相状態の定式化に利用した。 この結果から,ユニバーサル連続変数量子コンピューティングの実験分野が開始された。

関連論文リスト

• Engineering the Nonlinearity of Bosonic Modes with a Multi-loop SQUID [16.780935092619103]
  工学的な高次非線形性は低次項を抑えながら、ボゾン系の量子誤差補正と状態制御には不可欠である。 NEMSデバイスは、寄生的結合と純粋な立方体、クォート、およびクインティック相互作用を選択的に設計する。 この研究は、量子量子ビット、シミュレーション、センシングに応用可能なボソニックモードの高度で正確な操作を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-09T14:07:40Z)
• Optimal quantum sensing of the nonlinear bosonic interactions using Fock states [0.0]
  バイリニア相互作用を超える個々の量子を持つプロセスは、ボゾン系を持つ量子技術にとって不可欠である。 非自明な粒子状のフォック状態を用いて、基礎的かつ実験的に利用可能な三線相互作用を検知するための、非自明だが最適戦略を導出する。 これは、閉じ込められたイオンと超伝導回路を用いたボソニック実験において、そのような非線形過程の使用に関連する非線形力学の解明されていない側面を明らかにすることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-27T13:53:11Z)
• Weak Kerr Nonlinearity Boosts the Performance of Frequency-Multiplexed Photonic Extreme Learning Machines: A Multifaceted Approach [49.1574468325115]
  周波数多重学習機(ELM)の性能に及ぼすKerr非線形性の影響について検討する。 Kerrの非線形性は、効率的な情報混合を可能にするランダム化されたニューロン接続を促進する。 我々は,周波数多重化EMMにおいて,Kerr非線形性は,自己変調やクロスフェーズ変調ではなく,4波混合によって情報を混合することを示すモデルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-19T16:18:59Z)
• Floquet-engineered nonlinearities and controllable pair-hopping processes: From optical Kerr cavities to correlated quantum matter [0.0]
  本研究は, 周期駆動による非定常非線形性の生成と制御の可能性を探るものである。 親量子多体記述を用いて、そのような駆動系が有効なNLSEによって十分に捕捉されていることを示す。 我々はこれらの興味深い性質を、弱い相互作用(平均場)状態、効果的なNLSEによって捉えられる状態、および強相関量子状態の両方で分析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-12T13:56:27Z)
• Resolving Fock states near the Kerr-free point of a superconducting resonator [51.03394077656548]
  我々はSNAIL(Superconducting Asymmetric Inductive eLement)で終端する可変非線形共振器を設計した。 我々はこのKerr自由点付近に励起光子を持ち、このデバイスをトランスモン量子ビットを用いて特徴づけた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-18T09:55:58Z)
• In situ control of integrated Kerr nonlinearity [2.773426016230597]
  ナノフォトニックキャビティにおけるカー非線形性は、基本的な物理科学を探求するための多用途プラットフォームを提供する。 本稿では, カスケードポッケルス非線形過程との相互作用を通じて, 一体化Kerr非線形性のin situ制御を報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-30T21:48:20Z)
• Multipartite spatial entanglement generated by concurrent nonlinear processes [91.3755431537592]
  連続変数の多部絡み合いは量子技術の鍵となる資源である。 この研究は、3つの異なるパラメトリックソースによって同じ光の分離された空間モードで生成される多重粒子の絡み合いについて考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-09T17:15:13Z)
• Designing Kerr Interactions for Quantum Information Processing via Counterrotating Terms of Asymmetric Josephson-Junction Loops [68.8204255655161]
  静的空洞非線形性は通常、ボゾン量子誤り訂正符号の性能を制限する。 非線形性を摂動として扱うことで、シュリーファー・ヴォルフ変換を用いて実効ハミルトニアンを導出する。 その結果、立方体相互作用は、線形演算と非線形演算の両方の有効率を高めることができることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-14T15:11:05Z)
• A low-loss ferrite circulator as a tunable chiral quantum system [108.66477491099887]
  単結晶イットリウム鉄ガーネット(YIG)を3次元キャビティ内に構築した低損失導波管循環器を実演した。 超伝導ニオブキャビティとキラル内部モードのコヒーレントカップリングについて述べる。 また、この系の有効非エルミート力学とその有効非相互固有値についても実験的に検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-21T17:34:02Z)
• Waveguide Bandgap Engineering with an Array of Superconducting Qubits [101.18253437732933]
  局所周波数制御による8つの超伝導トランスモン量子ビットからなるメタマテリアルを実験的に検討した。 極性バンドギャップの出現とともに,超・亜ラジカル状態の形成を観察する。 この研究の回路は、1ビットと2ビットの実験を、完全な量子メタマテリアルへと拡張する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-05T09:27:53Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。