論文の概要: Photon-mediated long range coupling of two Andreev level qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.15995v1
- Date: Tue, 24 Oct 2023 16:40:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-25 17:39:46.006399
- Title: Photon-mediated long range coupling of two Andreev level qubits
- Title（参考訳）: 2つのAndreevレベル量子ビットの光子による長距離結合
- Authors: L. Y. Cheung, R. Haller, A. Kononov, C. Ciaccia, J. H. Ungerer, T.
Kanne, J. Nyg\r{a}rd, P. Winkel, T. Reisinger, I. M. Pop, A. Baumgartner, C.
Sch\"onenberger
- Abstract要約: 超伝導マイクロ波キャビティカップラにおいて,マイクロ波光子を介する2つのアンドレーブ準位量子ビット(ALQ)間のコヒーレント結合を示す。
高い絡み合いを持つ2量子状態が6ミリメートルの距離で媒介される。
この研究はALQをコンパクトでスケーラブルな固体量子ビットとして確立する。
- 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 a superconducting weak link, the supercurrent is carried by Andreev bound
states (ABSs) formed by the phase-coherent reflection of electrons and their
time-reversed partners. A single, highly transmissive ABS can serve as an
ideal, compact two-level system, due to a potentially large energy difference
to the next ABS. While the coherent manipulation of such Andreev levels qubits
(ALQs) has been demonstrated, a long-range coupling between two ALQs, necessary
for advanced qubit architectures, has not been achieved, yet. Here, we
demonstrate a coherent remote coupling between two ALQs, mediated by a
microwave photon in a novel superconducting microwave cavity coupler. The
latter hosts two modes with different coupling rates to an external port. This
allows us to perform fast readout of each qubit using the strongly coupled
mode, while the weakly coupled mode is utilized to mediate the coupling between
the qubits. When both qubits are tuned into resonance with the latter mode, we
find excitation spectra with avoided-crossings, in very good agreement with the
Tavis-Cummings model. Based on this model, we identify highly entangled
two-qubit states for which the entanglement is mediated over a distance of six
millimeters. This work establishes ALQs as compact and scalable solid-state
qubits.
- Abstract（参考訳）: 超伝導弱いリンクでは、超電流は電子とその時間反転パートナーの位相コヒーレントな反射によって形成されるアンドレフ境界状態(ABS)によって運ばれる。
単一の高透過性ABSは、次のABSと大きなエネルギー差があるため、理想的でコンパクトな2レベルシステムとして機能する。
このようなAndreevレベル量子ビット(ALQ)のコヒーレントな操作が実証されているが、高度な量子ビットアーキテクチャに必要な2つのALQ間の長距離結合はまだ実現されていない。
ここでは、マイクロ波光子を介する2つのALQ間のコヒーレントな遠隔結合を、超伝導マイクロ波キャビティカップラで示す。
後者は外部ポートとの結合率が異なる2つのモードをホストする。
これにより、強結合モードを使用して各キュービットを高速に読み出し、弱い結合モードを使用してキュービット間の結合を仲介することができる。
両方の量子ビットが後者のモードと共振するように調整されると、Tavis-Cummingsモデルと非常によく一致して、回避交叉を持つ励起スペクトルが見つかる。
このモデルに基づいて, 絡み合いが6ミリの距離で媒介される2量子状態の強い絡み合いを同定する。
この研究はALQをコンパクトでスケーラブルな固体量子ビットとして確立する。
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