論文の概要: Non-Hermitian unidirectional routing of photonic qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.01211v1
• Date: Mon, 1 Apr 2024 16:10:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-03 21:46:03.148048
• Title: Non-Hermitian unidirectional routing of photonic qubits
• Title（参考訳）: フォトニック量子ビットの非エルミート的一方向ルーティング
• Authors: En-Ze Li, Yi-Yang Liu, Ming-Xin Dong, Dong-Sheng Ding, Bao-Sen Shi,
• Abstract要約: 我々は中性寒冷原子が散逸性結合とコヒーレント結合の両方を媒介できることを示した。 我々は光量子ビット一方向ルータとスピン波ダイオードの両方として二重機能を持つシステムを合成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.094098809740733
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Efficient and tunable qubit unidirectional routers and spin-wave diodes play an important role in both classical and quantum information processing domains. Here, we reveal that multi-level neutral cold atoms can mediate both dissipative and coherent couplings. Interestingly, we investigate and practically implement this paradigm in experiments, successfully synthesizing a system with dual functionality as both a photonic qubit unidirectional router and a spin-wave diode. By manipulating the helicity of the field, we can effectively balance the coherence coupling and dissipative channel, thereby ensuring the unidirectional transfer of photonic qubits. The qubit fidelity exceeds 97.49%, and the isolation ratio achieves $16.8\pm0.11$ dB while the insertion loss is lower than 0.36 dB. Furthermore, we show that the spin-wave diode can effectively achieve unidirectional information transfer by appropriately setting the coherent coupling parameters. Our work not only provides new ideas for the design of extensive components in quantum networks, but also opens up new possibilities for non-Hermitian quantum physics, complex quantum networks, and unidirectional quantum information transfer.
• Abstract（参考訳）: 効率的な量子ビット一方向ルータとスピン波ダイオードは、古典情報処理領域と量子情報処理領域の両方において重要な役割を果たす。 ここでは、多レベル中性冷媒原子が散逸性結合とコヒーレント結合の両方を媒介できることを明らかにする。 興味深いことに、このパラダイムを実験的に検討し、光量子ビット一方向ルータとスピン波ダイオードの両方として二重機能を持つシステムの合成に成功した。 場のヘリシティを操作することにより、コヒーレンス結合と散逸チャネルを効果的にバランスさせ、フォトニック量子ビットの一方向移動を確実にすることができる。 クビット忠実度は97.49%を超え、分離比は16.8\pm0.11$dB、挿入損失は0.36dB未満である。 さらに、スピン波ダイオードは、コヒーレント結合パラメータを適切に設定することにより、一方向の情報伝達を効果的に実現できることを示す。 我々の研究は、量子ネットワークにおける広範なコンポーネントの設計のための新しいアイデアを提供するだけでなく、非エルミート量子物理学、複雑な量子ネットワーク、一方向量子情報伝達の新しい可能性も開きます。

関連論文リスト

• A spinless spin qubit [0.0]
  量子ビットの全電気的ベースバンド制御は、クロストークや熱発生の問題を取り除くことで量子プロセッサのスケールアップを容易にする。 半導体量子ドットにおいて、これは交換のみの量子ビットのようなマルチスピン量子ビット符号化によって実現される。 我々の設計は半導体スピン量子ビット技術のための堅牢でスケーラブルな経路を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-18T09:38:35Z)
• Optical single-shot readout of spin qubits in silicon [41.94295877935867]
  シリコンナノファブリケーションは、統合とアップスケーリングにユニークな利点を提供する。 小さなスピン量子レジスタは誤り訂正しきい値を超えており、大きな量子コンピュータとの接続は顕著な課題である。 ナノフォトニック共振器におけるエルビウムドーパントをベースとした高効率スピン光子インタフェースを実装した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-08T18:30:21Z)
• A single-phonon directional coupler [0.0]
  本研究では,量子機械励起のための4ポート指向カプラを初めて実証する。 これらの音速分割器の1つに1つのフォノンフォック状態を送ることにより、量子状態において直接指向性カプラを使用する能力を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-07T16:36:17Z)
• Cavity-mediated entanglement of parametrically driven spin qubits via sidebands [0.0]
  超伝導キャビティ内のマイクロ波光子を介して相互作用する量子ドットベースのスピン量子ビットの対を考えるとともに、別の外部電場によってパラメトリックに駆動される。 駆動フィールドを介して発生するサイドバンドは、c制御のみを用いて、高度に調整可能なqubit-qubitの絡み合いを実現できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-12T10:35:43Z)
• The SpinBus Architecture: Scaling Spin Qubits with Electron Shuttling [42.60602838972598]
  本研究では、電子シャットリングを用いて量子ビットを接続し、低動作周波数と拡張量子ビットコヒーレンスを特徴とするSpinBusアーキテクチャを提案する。 室温計を用いた制御は、少なくとも144量子ビットを確実に支持できるが、もっと多くの数値が低温制御回路で認識できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-28T16:24:11Z)
• A diamond nanophotonic interface with an optically accessible deterministic electronuclear spin register [44.62475518267084]
  スピン1/2117ドルSn原子核を有するスズ空孔中心を包む繊維充填ナノフォトニックダイヤモンド導波路について述べる。 電子スピンと核スピンの相互作用により、シグネチャ452(4) MHz超微細分裂が起こる。 これは自然光線幅を16倍に超え、直接光原子スピン初期化を可能にする。 スピンゲート単光子非線形性を11%のコントラストで示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-30T10:30:07Z)
• 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)
• Resonant single-shot CNOT in remote double quantum dot spin qubits [0.0]
  超伝導共振器の共振モードに分散結合した2つの非局所単一スピン量子ビット間のac駆動量子ゲートの枠組みを提案する。 既存の技術では、ゲートタイムが150 ns、フィリティが90%以上になると予想しています。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-27T15:42:31Z)
• Realizing all-to-all couplings among detachable quantum modules using a microwave quantum state router [1.2402408527122377]
  本稿では、ジョセフソン接合に基づく3波混合を中心にしたマイクロ波量子状態ルータを提案する。 我々は,4つの通信モード間のコヒーレント交換を,平均全iSWAP時間は764nsであり,平均推定モジュール間交換忠実度は0.969であり,モードコヒーレンスによって制限されていることを示す。 我々のルータモジュールアーキテクチャは、超伝導量子ビットとキャビティのフレキシブルで非マウント可能な大規模量子ネットワークを実現する大きな可能性を持つモジュラー量子コンピュータのプロトタイプとして機能する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-14T17:41:01Z)
• A singlet triplet hole spin qubit in planar Ge [40.24757332810004]
  GroupIVホールスピン量子ビットは、操作の容易さとSi技術との互換性のため、関心の焦点に移行している。 平面Geの面外孔g-要素を利用して,Alの臨界場である10mT以下の磁場で作動するホールスピン量子ビットを実演する。 その結果,Geホール一重項量子ビットは最先端のGaAsおよびSi一重項量子ビットと競合していることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-27T14:41:08Z)
• Generating Spatially Entangled Itinerant Photons with Waveguide Quantum Electrodynamics [43.53795072498062]
  本研究では、導波路に直接結合する超伝導トランスモン量子ビットを用いて、そのような光子の決定論的生成を示す。 我々は2光子N00N状態を生成し、放出された光子の状態と空間的絡み合いが量子ビット周波数で調節可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-16T16:03:27Z)

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。