論文の概要: A parametrically programmable delay line for microwave photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.04724v2
• Date: Thu, 11 Jan 2024 18:39:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-12 11:18:16.909133
• Title: A parametrically programmable delay line for microwave photons
• Title（参考訳）: マイクロ波光子のパラメトリックプログラマブル遅延線
• Authors: Takuma Makihara, Nathan Lee, Yudan Guo, Wenyan Guan, Amir H. Safavi-Naeini
• Abstract要約: 量子情報を格納できる遅延線は、量子リピータやハードウェア効率のよい量子コンピュータの進化に不可欠である。 本稿では,マイクロ波光子に対するパラメトリック対応遅延線 (PADL) を提案する。
• 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: Delay lines capable of storing quantum information are crucial for advancing quantum repeaters and hardware efficient quantum computers. Traditionally, they are physically realized as extended systems that support wave propagation, such as waveguides. But such delay lines typically provide limited control over the propagating fields. Here, we introduce a parametrically addressed delay line (PADL) for microwave photons that provides a high level of control over the dynamics of stored pulses, enabling us to arbitrarily delay or even swap pulses. By parametrically driving a three-waving mixing superconducting circuit element that is weakly hybridized with an ensemble of resonators, we engineer a spectral response that simulates that of a physical delay line, while providing fast control over the delay line's properties and granting access to its internal modes. We illustrate the main features of the PADL, operating on pulses with energies on the order of a single photon, through a series of experiments, which include choosing which photon echo to emit, translating pulses in time, and swapping two pulses. We also measure the noise added to the delay line from our parametric interactions and find that the added noise is much less than one photon.
• Abstract（参考訳）: 量子情報を格納できる遅延線は、量子リピータやハードウェア効率のよい量子コンピュータの進化に不可欠である。 伝統的に、それらは導波路のような波動伝播をサポートする拡張システムとして物理的に実現されている。 しかし、そのような遅延線は通常、伝播場を限定的に制御する。 本稿では,マイクロ波光子に対するパラメトリック対応遅延線(PADL)を導入し,保存パルスのダイナミクスを高レベルに制御し,パルスを任意に遅延あるいは交換することを可能にする。 共振器のアンサンブルと弱ハイブリダイズされた三振混合超伝導回路素子をパラメトリックに駆動することにより、遅延線路の特性を高速に制御し、内部モードへのアクセスを許可しながら、物理的遅延線路の特性をシミュレートするスペクトル応答を設計できる。 我々は、光子を1つの光子の順にエネルギーで動作させ、どの光子エコーを放射するかを選択すること、パルスを時間に翻訳すること、2つのパルスを交換することを含む一連の実験を通じて、パデルの主な特徴を説明する。 また、パラメトリック相互作用から遅延線に付加されるノイズを測定し、付加されるノイズが1光子よりもはるかに小さいことを確認する。

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