論文の概要: Quantum state preparation and readout with modulated electrons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.17885v1
- Date: Thu, 25 Jul 2024 09:09:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-26 14:38:10.811708
- Title: Quantum state preparation and readout with modulated electrons
- Title（参考訳）: 変調電子による量子状態準備と読み出し
- Authors: Jaime Abad-Arredondo, Antonio I. Fernández-Domínguez,
- Abstract要約: 量子エミッタ(QE)の量子状態の準備と読み出しのための変調電子波動関数の能力について検討する。
まず、QE電子の絡み合いを生じない周期電子コムを考察し、QEの純度を保ちながらラビ様のダイナミクスを誘導する。
我々はこの知見を、現実的で非理想的に変調された電子波束にまで拡張し、現象学が持続することを示す。
- 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: We provide a comprehensive study of the capabilities of modulated electron wavefunctions for the preparation and readout of the quantum state of the quantum emitters (QEs) they interact with. First, we consider perfectly periodic electron combs, which do not produce QE-electron entanglement, preserving the purity of the QE while inducing Rabi-like dynamics in it. We extend our findings to realistic, non-ideally modulated electron wavepackets, showing that the phenomenology persists, and exploring their use to prepare the emitter in a desired quantum state. Thus, we establish the balance that electron comb size, emitter radiative decay, and electron-emitter coupling strength must fulfil in order to implement our ideas in experimentally feasible platforms. Finally, moving into the limit of small electron combs, we reveal that these wavefunctions allow for quantum state tomography of their target, providing access not only to the populations, but also the coherences of the QE density matrix. We believe that our theoretical results showcase modulated free-electrons as very promising tools for quantum technologies based on light-matter coupling.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、量子エミッタ(QE)の量子状態の準備と読み出しのための変調電子波動関数の能力について包括的に研究する。
まず、QE電子の絡み合いを生じない完全周期電子コムを考察し、QEの純度を保ちながらラビ様のダイナミクスを誘導する。
我々は、我々の研究結果を、現実的で非理想的に変調された電子ウェーブレットに拡張し、現象論が持続することを示すとともに、所望の量子状態でエミッタを準備するためのそれらの使用を探索する。
したがって、実験可能なプラットフォームで私たちのアイデアを実装するためには、電子コムサイズ、エミッタ放射減衰、電子-エミッタ結合強度のバランスを確立する必要がある。
最後に、小さな電子コムの極限に移動すると、これらの波動関数はターゲットの量子状態トモグラフィーを可能にし、人口だけでなくQE密度行列のコヒーレンスにもアクセスする。
我々の理論結果は、変調自由電子を光物質結合に基づく量子技術の非常に有望なツールとして示していると信じている。
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