論文の概要: Multi-qubit quantum state preparation enabled by topology optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.15361v2
- Date: Mon, 27 May 2024 10:06:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-29 02:49:28.265896
- Title: Multi-qubit quantum state preparation enabled by topology optimization
- Title（参考訳）: 位相最適化によるマルチキュービット量子状態生成
- Authors: A. Miguel-Torcal, A. González-Tudela, F. J. García-Vidal, A. I. Fernández-Domínguez,
- Abstract要約: 逆設計のナノフォトニックキャビティにより、量子エミッタのペアとトリプルの純状態が作成できる。
我々の研究成果は、多ビット量子状態の効率的かつ迅速な準備に向けての道を開くものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Using topology optimization, we inverse-design nanophotonic cavities enabling the preparation of pure states of pairs and triples of quantum emitters. Our devices involve moderate values of the dielectric constant, operate under continuous laser driving, and yield fidelities to the target (Bell and W) states approaching unity for distant qubits (several natural wavelengths apart). In the fidelity optimization procedure, our algorithm generates entanglement by maximizing the dissipative coupling between the emitters, which allows the formation of multipartite pure steady states in the driven-dissipative dynamics of the system. Our findings open the way towards the efficient and fast preparation of multiqubit quantum states with engineered features, with potential applications for nonclassical light generation, quantum simulation, and quantum sensing.
- Abstract（参考訳）: トポロジー最適化を用いることで、逆設計のナノフォトニックキャビティにより、量子エミッタのペアとトリプルの純状態が作成できる。
我々の装置は誘電率の適度な値を持ち、連続的なレーザー駆動の下で動作し、遠方量子ビット(多波長の自然波長)に接近するターゲット(ベル、W)状態に忠実性をもたらす。
本手法では,エミッタ間の散逸結合を最大化して絡み合いを発生させることにより,システムの駆動散逸ダイナミクスにおいて,多粒子純定常状態の生成を可能にする。
我々の発見は、非古典的な光発生、量子シミュレーション、量子センシングの潜在的な応用を含む、工学的な特徴を持つマルチキュービット量子状態の効率的かつ迅速な準備に向けての道を開く。
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