論文の概要: Entangling Schrödinger's cat states by bridging discrete- and continuous-variable encoding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.17999v2
• Date: Tue, 21 Jan 2025 18:56:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-23 13:29:23.754662
• Title: Entangling Schrödinger's cat states by bridging discrete- and continuous-variable encoding
• Title（参考訳）: 離散および連続可変符号化によるシュレーディンガーの猫状態のエンタング
• Authors: Daisuke Hoshi, Toshiaki Nagase, Sangil Kwon, Daisuke Iyama, Takahiko Kamiya, Shiori Fujii, Hiroto Mukai, Shahnawaz Ahmed, Anton Frisk Kockum, Shohei Watabe, Fumiki Yoshihara, Jaw-Shen Tsai,
• Abstract要約: 超伝導Kerrパラメトリック発振器(KPOs)に応用したDV-CVハイブリッドアプローチにより,2つの方法により一対のSchr"odinger's cat状態が絡み合うことを示す。 我々の研究はDV-CVハイブリダイゼーションの強力な応用を提供しており、マルチキュービットプラットフォーム開発に向けた第一歩となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.17708236183599538
• License:
• Abstract: In quantum information processing, two primary research directions have emerged: one based on discrete variables (DV) and the other on the structure of quantum states in a continuous-variable (CV) space. Integrating these two approaches could unlock new potentials, overcoming their respective limitations. Here, we show that such a DV-CV hybrid approach, applied to superconducting Kerr parametric oscillators (KPOs), enables us to entangle a pair of Schr\"odinger's cat states by two methods. The first involves the entanglement-preserving conversion between Bell states in the Fock-state basis (DV encoding) and those in the cat-state basis (CV encoding). The second method implements a $\sqrt{\textrm{iSWAP}}$ gate between two cat states following the procedure for Fock-state encoding. This simple and fast gate operation completes a universal quantum gate set in a KPO system. Our work offers powerful applications of DV-CV hybridization and marks a first step toward developing a multi-qubit platform based on planar KPO systems.
• Abstract（参考訳）: 量子情報処理では、離散変数(DV)と連続変数(CV)空間における量子状態の構造に基づく2つの主要な研究方向が出現している。 これら2つのアプローチを統合することで、新たなポテンシャルを解放し、それぞれの制限を克服することが可能になる。 ここでは,超伝導Kerrパラメトリック発振器 (KPOs) に応用したDV-CVハイブリッドアプローチにより,2つの方法により,一対のSchr\"odinger's cat状態が絡み合うことを示す。 1つ目は、フォック状態ベース(DVエンコーディング)とキャット状態ベース(CVエンコーディング)のベル状態間の絡み合い保存変換である。 2番目のメソッドでは、Fock-stateエンコーディングの手順に従って、2つの猫状態の間に$\sqrt{\textrm{iSWAP}}$ gateを実装している。 この単純かつ高速なゲート演算は、KPO系に設定された普遍量子ゲートを完備化する。 我々の研究はDV-CVハイブリダイゼーションの強力な応用を提供し、平面KPOシステムに基づくマルチキュービットプラットフォーム開発に向けた第一歩となる。

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