論文の概要: Exponentially Improved Dispersive Qubit Readout with Squeezed Light

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.12044v1
• Date: Mon, 19 Feb 2024 10:57:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-20 16:49:51.995358
• Title: Exponentially Improved Dispersive Qubit Readout with Squeezed Light
• Title（参考訳）: 圧縮光を用いた分散量子ビット読み出しの指数関数的改善
• Authors: Wei Qin, Adam Miranowicz, and Franco Nori
• Abstract要約: IESとICSを併用することで、任意の測定時間でSNRを指数関数的に改善できることを示す。 短時間の測定では、SNRは2倍のスクイーズパラメータで指数関数的に改善される。 この研究は、量子エラー補正とフォールトトレラント量子計算にすぐに応用できる、分散量子ビットの読み出しのために、シャープされた光を探索するための有望な道を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5900317472963152
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: It has been a long-standing goal to improve dispersive qubit readout with squeezed light. However, injected external squeezing (IES) {\it cannot} enable a practically interesting increase in the signal-to-noise ratio (SNR), and simultaneously, the increase of the SNR due to the use of intracavity squeezing (ICS) is even {\it negligible}. Here, we {\it counterintuitively} demonstrate that using IES and ICS together can lead to an {\it exponential} improvement of the SNR for any measurement time, corresponding to a measurement error reduced typically by many orders of magnitude. More remarkably, we find that in a short-time measurement, the SNR is even improved exponentially with {\it twice} the squeezing parameter. As a result, we predict a fast and high-fidelity readout. This work offers a promising path toward exploring squeezed light for dispersive qubit readout, with immediate applications in quantum error correction and fault-tolerant quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 圧縮光で分散キュービットの読み出しを改善することが長年の目標だった。 しかし、IES (Injected external squeezing) {\it cannot} により、SNR (Signal-to-noise ratio) の実質的な増加が可能となり、同時に、ICS (Intracavity squeezing) の使用によるSNRの増加も無視可能である。 ここで、逆直観的に} は、ies と ic を一緒に使うと、測定時間に対するsnr の「指数関数的」な改善につながることを証明し、通常、桁違いに減少する測定誤差に対応する。 さらに驚くべきことに、短時間の測定では、SNRはさらに指数関数的に改善され、スクイーズパラメータは2倍になる。 その結果、高速かつ高忠実な読み出しを予測できる。 この研究は、量子エラーの修正やフォールトトレラントな量子計算に即座に応用することで、分散量子ビット読み出しのための絞り込み光を探索するための有望な道を提供する。

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