論文の概要: All-optical ultrafast arbitrary rotation of hole orbital qubits with direct phase control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.15295v2
• Date: Sun, 29 Sep 2024 09:18:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-01 21:58:51.170136
• Title: All-optical ultrafast arbitrary rotation of hole orbital qubits with direct phase control
• Title（参考訳）: 直接位相制御によるホール軌道量子ビットの全光超高速自転
• Authors: Jun-Yong Yan, Liang Zhai, Hans-Georg Babin, Yuanzhen Li, Si-Hui Pei, Moritz Cygorek, Wei Fang, Fei Gao, Andreas D. Wieck, Arne Ludwig, Chao-Yuan Jin, Da-Wei Wang, Feng Liu,
• Abstract要約: 光学活性量子ドットの軌道自由度が 有望な候補として浮上した 我々は、ピコ秒光パルスを用いた直接位相制御によるホール軌道量子ビットの任意の回転を示す。 その結果、固体量子エミッタの軌道状態が高速な量子情報処理への応用に有効な資源として確立された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.591036146528445
• License:
• Abstract: Complete quantum control of a stationary quantum bit embedded in a quantum emitter is crucial for photonic quantum information technologies. Recently, the orbital degree of freedom in optically active quantum dots has emerged as a promising candidate. However, the essential ability to perform arbitrary rotations on orbital qubits remains elusive. Here, we demonstrate arbitrary rotation of a hole orbital qubit with direct phase control using picosecond optical pulses. This is achieved by successfully inducing stimulated Raman transitions within $\Lambda$ systems coupled via radiative Auger processes. The new capability enables direct control of polar and azimuth angles of the Bloch vector without requiring timed precession. Our results establish orbital states in solid-state quantum emitters as a viable resource for applications in high-speed quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 量子エミッタに埋め込まれた定常量子ビットの完全な量子制御は、フォトニック量子情報技術にとって不可欠である。 近年、光学活性量子ドットの軌道自由度が有望な候補として浮上している。 しかし、軌道量子ビット上で任意の回転を行うために必要な能力は、いまだ解明されていない。 ここでは、ピコ秒光パルスを用いた直接位相制御によるホール軌道量子ビットの任意の回転を示す。 これは、放射オージェ過程を介して結合された$\Lambda$システム内で、刺激されたラマン遷移をうまく誘導することで達成される。 この新しい機能により、時間的差分を必要とせず、ブロッホベクトルの極角と方位角を直接制御できる。 本研究は,高速な量子情報処理への応用のための資源として,固体量子エミッタの軌道状態を確立した。

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