論文の概要: Coherent control of a superconducting qubit using light

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.16155v3
• Date: Fri, 03 Jan 2025 21:04:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-07 17:03:02.289330
• Title: Coherent control of a superconducting qubit using light
• Title（参考訳）: 光による超伝導量子ビットのコヒーレント制御
• Authors: Hana K. Warner, Jeffrey Holzgrafe, Beatriz Yankelevich, David Barton, Stefano Poletto, C. J. Xin, Neil Sinclair, Di Zhu, Eyob Sete, Brandon Langley, Emma Batson, Marco Colangelo, Amirhassan Shams-Ansari, Graham Joe, Karl K. Berggren, Liang Jiang, Matthew Reagor, Marko Loncar,
• Abstract要約: 低温環境で動作している超伝導マイクロ波量子ビットは、量子プロセッサノードの候補として期待されている。 超伝導量子ビットのコヒーレント光制御を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9834013025499746
• License:
• Abstract: Quantum communications technologies require a network of quantum processors connected with low loss and low noise communication channels capable of distributing entangled states. Superconducting microwave qubits operating in cryogenic environments have emerged as promising candidates for quantum processor nodes. However, scaling these systems is challenging because they require bulky microwave components with high thermal loads that can quickly overwhelm the cooling power of a dilution refrigerator. Telecommunication frequency optical signals, meanwhile, can be fabricated in significantly smaller form factors while avoiding challenges due to high signal loss, noise sensitivity, and thermal loads due to their high carrier frequency and propagation in silica optical fibers. Transduction of information via coherent links between optical and microwave frequencies is therefore critical to leverage the advantages of optics for superconducting microwave qubits, while also enabling superconducting processors to be linked with low-loss optical interconnects. Here, we demonstrate coherent optical control of a superconducting qubit. We achieve this by developing a microwave-optical quantum transducer that operates with up to 1.18% conversion efficiency with low added microwave noise, and demonstrate optically-driven Rabi oscillations in a superconducting qubit.
• Abstract（参考訳）: 量子通信技術は、低損失と低ノイズ通信チャネルに接続された量子プロセッサのネットワークを必要とし、絡み合った状態を分散することができる。 低温環境で動作している超伝導マイクロ波量子ビットは、量子プロセッサノードの候補として期待されている。 しかし、これらのシステムのスケーリングは、希釈冷凍機の冷却電力を急速に超過する、高い熱負荷のバルクマイクロ波成分を必要とするため、難しい。 一方、電気通信周波数光信号は、高い信号損失、ノイズ感度、熱負荷による困難を回避しつつ、非常に小さな形状因子で製造することができる。 したがって、光周波数とマイクロ波周波数のコヒーレントリンクによる情報の転送は、マイクロ波量子ビットを超伝導する光学の利点を活用するとともに、超伝導プロセッサを低損失光配線にリンクさせることが重要である。 ここでは超伝導量子ビットのコヒーレント光制御を実証する。 マイクロ波変換効率を最大1.18%、低付加マイクロ波雑音で動作させるマイクロ波光量子トランスデューサを開発し、超伝導量子ビットにおける光駆動型Rabi発振を実証する。

関連論文リスト

• Terahertz-Mediated Microwave-to-Optical Transduction [0.0]
  マイクロ波と光レンジの間の量子信号の変換は、強力なハイブリッド量子システムを解き放つ。 ほとんどのマイクロ波-光量子トランスデューサは、ポンプ吸収による熱ノイズに悩まされる。 THz帯の中間周波数状態に基づく2段階スキームを用いた電気光学変換器における熱・波動の結合解析を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-07T19:31:39Z)
• An integrated microwave-to-optics interface for scalable quantum computing [47.187609203210705]
  シリコンフォトニックキャビティに結合した超伝導共振器を用いた集積トランスデューサの新しい設計法を提案する。 上記の条件をすべて同時に実現するためのユニークな性能とポテンシャルを実験的に実証する。 デバイスは50オーム伝送ラインに直接接続し、単一のチップ上で多数のトランスデューサに容易にスケールできる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-27T18:05:01Z)
• Enhancing the Coherence of Superconducting Quantum Bits with Electric Fields [62.997667081978825]
  印加された直流電界を用いて、クォービット共鳴から外れた欠陥を調整することにより、クビットコヒーレンスを向上させることができることを示す。 また、超伝導量子プロセッサにおいて局所ゲート電極をどのように実装し、個々の量子ビットの同時コヒーレンス最適化を実現するかについても論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-02T16:18:30Z)
• Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
  量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。 トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。 我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-20T18:04:26Z)
• High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity electro-optic superconducting system with long coherence time [52.77024349608834]
  マイクロ波と光子の間の周波数変換は、超伝導量子プロセッサ間のリンクを作るための鍵となる技術である。 本稿では, 長コヒーレンス時間超伝導電波周波数(SRF)キャビティに基づくマイクロ波光プラットフォームを提案する。 2つのリモート量子システム間の密接な絡み合い発生の忠実さは、低マイクロ波損失により向上することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:57:37Z)
• Slowing down light in a qubit metamaterial [98.00295925462214]
  マイクロ波領域の超伝導回路は 未だにそのような装置を欠いている 共振導波路に結合した8量子ビットからなる超伝導メタマテリアルにおいて、電磁波の減速を実証した。 本研究は, 超伝導回路の高柔軟性を実証し, カスタムバンド構造を実現することを目的とした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-14T20:55:10Z)
• A low-noise on-chip coherent microwave source [0.0]
  スパイラル共振器に結合したジョセフソン接合をベースとしたオンチップ装置について報告する。 この低温25-pWマイクロ波源の位相ノイズによる典型的な量子ゲート動作の不完全性は、10-msの進化時間において0.1%未満である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-13T04:51:53Z)
• Optically-Heralded Entanglement of Superconducting Systems in Quantum Networks [0.0]
  本稿では,検出した1つの光子とテレポーテーションを用いて,エンドツーエンドの絡み合いを隠蔽する光ネットワークを提案する。 この技術は、量子ネットワークにおける超伝導デバイスと他の物理的モダリティ間の絡み合いの発生を統一し、単純化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-24T19:00:01Z)
• 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。