論文の概要: Enhanced quantum state transfer: Circumventing quantum chaotic behavior

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.00936v1
• Date: Thu, 1 Feb 2024 19:00:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-02-05 18:03:17.943113
• Title: Enhanced quantum state transfer: Circumventing quantum chaotic behavior
• Title（参考訳）: 量子状態移動の強化: 量子カオスの振る舞いを回避
• Abstract要約: 2次元量子ネットワークにおける少数粒子量子状態の転送方法を示す。 提案手法は,分散量子プロセッサやレジスタを接続する短距離量子通信を実現する方法である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.74056021340496
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The ability to realize high-fidelity quantum communication is one of the many facets required to build generic quantum computing devices. In addition to quantum processing, sensing, and storage, transferring the resulting quantum states demands a careful design that finds no parallel in classical communication. Existing experimental demonstrations of quantum information transfer in solid-state quantum systems are largely confined to small chains with few qubits, often relying upon non-generic schemes. Here, by using a large-scale superconducting quantum circuit featuring thirty-six tunable qubits, accompanied by general optimization procedures deeply rooted in overcoming quantum chaotic behavior, we demonstrate a scalable protocol for transferring few-particle quantum states in a two-dimensional quantum network. These include single-qubit excitation and also two-qubit entangled states, and two excitations for which many-body effects are present. Our approach, combined with the quantum circuit's versatility, paves the way to short-distance quantum communication for connecting distributed quantum processors or registers, even if hampered by inherent imperfections in actual quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 高忠実な量子通信を実現する能力は、汎用量子コンピューティングデバイスを構築するのに必要な多くの面の1つである。 量子処理、センシング、ストレージに加えて、結果の量子状態の転送には、古典的な通信において並列性がないような注意深い設計が必要である。 固体量子系における量子情報伝達の実験的な実証は、ほとんど量子ビットを持たない小さな鎖に限られており、しばしば非ジェネリックなスキームに依存している。 ここでは, 量子カオス的挙動の克服に深く根ざした一般最適化手順を伴って, 30個の可変量子ビットを持つ大規模超伝導量子回路を用いて, 2次元量子ネットワークにおける少数粒子量子状態の転送を行うスケーラブルなプロトコルを実証する。 これには、シングルキュービット励起と2キュービットの絡み合った状態と、多体効果が存在する2つの励起が含まれる。 我々のアプローチは、量子回路の汎用性と相まって、たとえ実際の量子デバイスに固有の不完全さによって妨げられたとしても、分散量子プロセッサやレジスタを接続するための短距離量子通信への道を開く。

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