論文の概要: Efficiently catching entangled microwave photons from a quantum transducer with shaped optical pumps

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.06108v1
• Date: Mon, 9 Sep 2024 23:31:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-11 19:30:38.994645
• Title: Efficiently catching entangled microwave photons from a quantum transducer with shaped optical pumps
• Title（参考訳）: 形状光ポンプを用いた量子トランスデューサからの共役マイクロ波光子を効率よく捕捉する
• Authors: Changchun Zhong,
• Abstract要約: 量子トランスデューサは、光通信チャネルとマイクロ波量子プロセッサをコヒーレントに接続する実用的な方法を提供する。 マイクロ波と光子間の絡み合いを検証する量子トランスデューサに関する最近の実験は、その目標に近づく可能性を示唆している。 任意の時間プロファイルを有する単一マイクロ波光子を効率よく捕捉または検出することが課題である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum transducer, when working as a microwave and optical entanglement generator, provides a practical way of coherently connecting optical communication channels and microwave quantum processors. The recent experiments on quantum transducer verifying entanglement between microwave and optical photons show the promise of approaching that goal. While flying optical photons can be efficiently controlled or detected, the microwave photon needs to be stored in a cavity or converted to the excitation of superconducting qubit for further quantum operations. However, to efficiently capture or detect a single microwave photon with arbitrary time profile remains challenging. This work focuses on this challenge in the setting of entanglement-based quantum transducer and proposes a solution by shaping the optical pump pulse. By Schmidt decomposing the output entangled state, we show the microwave-optical photon pair takes a specific temporal profile that is controlled by the optical pump. The microwave photon from the transducer can be absorbed near perfectly by a receiving cavity with tunable coupling and is ready to be converted to the excitation of superconducting qubits, enabling further quantum operations.
• Abstract（参考訳）: 量子トランスデューサは、マイクロ波と光の絡み合い発生器として働く際に、光通信チャネルとマイクロ波量子プロセッサをコヒーレントに接続する実用的な方法を提供する。 マイクロ波と光子の絡み合いを検証する量子トランスデューサに関する最近の実験は、その目標に近づく可能性を示唆している。 空飛ぶ光子を効率的に制御したり検出したりできるが、マイクロ波光子は空洞に保管するか、超伝導量子ビットの励起に変換してさらなる量子演算を行う必要がある。 しかし、任意の時間プロファイルを持つ単一マイクロ波光子を効率的に捕捉または検出することは依然として困難である。 本研究は、絡み合いに基づく量子トランスデューサの設定におけるこの課題に焦点を当て、光ポンプパルスを形作る解を提案する。 シュミットは出力の絡み合った状態を分解することにより、マイクロ波-光子対が光ポンプによって制御される特定の時間プロファイルを取ることを示す。 トランスデューサからのマイクロ波光子は、調整可能なカップリングを持つ受信キャビティによって完全に吸収され、超伝導量子ビットの励起に変換される準備ができており、さらなる量子演算が可能である。

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