論文の概要: Hybrid atom-photon entangling gates via Gaussian soft control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.09747v1
- Date: Fri, 14 Jun 2024 06:32:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-17 14:53:58.811300
- Title: Hybrid atom-photon entangling gates via Gaussian soft control
- Title（参考訳）: ガウスソフト制御によるハイブリッド原子-光子エンタングリングゲート
- Authors: Wanrang Yu, Qiuyu Yin, Yanzhao Liang, Ning Ji, Thibault Vogt,
- Abstract要約: ハイブリッド原子-光子ゲートは、量子ネットワーク間の通信のために原子状態と光子をマッピングできる量子インターフェースの実現に重要な役割を果たしている。
超伝導コプラナー導波管共振器における原子とマイクロ波光子の間のハイブリッド原子光子制御Zゲートをガウス軟制御法に基づいて実現可能な理論的手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Hybrid atom-photon gates play an important role for the realization of a quantum interface capable of mapping atomic states to photons for communication across quantum networks. Here, we propose a feasible theoretical scheme for implementing a hybrid atom-photon controlled-Z gate between an atom and a microwave photon in a superconducting coplanar waveguide resonator based on the Gaussian soft control technique. The gate protocol employs a classical auxiliary field that induces an atomic transition between one state of the atomic qubit and Rydberg states for obtaining strong coupling of the atom and microwave resonator. By tailoring the amplitude of this field with Gaussian temporal modulation, the gate performances are improved in various aspects. Numerical simulations demonstrate that the controlled-Z gate based on Gaussian soft control is resilient to the variation of the atom-photon coupling strength, deviation in the gate time, and less sensitive to the Rydberg level shifts caused by stray electric fields.
- Abstract（参考訳）: ハイブリッド原子-光子ゲートは、量子ネットワーク間の通信のために原子状態と光子をマッピングできる量子インターフェースの実現に重要な役割を果たしている。
本稿では,超伝導コプラナー導波路共振器において,原子とマイクロ波光子の間のハイブリッド原子光子制御Zゲートを実装するための理論的手法を提案する。
ゲートプロトコルは、原子量子ビットの1つの状態とライドバーグ状態の間の原子遷移を誘導する古典的な補助場を用いて、原子とマイクロ波共振器の強い結合を得る。
この領域の振幅をガウス時間変調で調整することにより、ゲート性能は様々に改善される。
数値シミュレーションにより, ガウス軟制御に基づく制御Zゲートは, 原子-光子結合強度の変動, ゲート時間の偏差に応答し, 成層電界によるライドバーグ準位シフトに敏感でないことが示された。
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