論文の概要: Deterministic generation of a 20-qubit two-dimensional photonic cluster state

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.06623v1
• Date: Tue, 10 Sep 2024 16:25:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-11 16:49:06.788786
• Title: Deterministic generation of a 20-qubit two-dimensional photonic cluster state
• Title（参考訳）: 20量子2次元フォトニッククラスター状態の決定論的生成
• Authors: James O'Sullivan, Kevin Reuer, Aleksandr Grigorev, Xi Dai, Alonso Hernández-Antón, Manuel H. Muñoz-Arias, Christoph Hellings, Alexander Flasby, Dante Colao Zanuz, Jean-Claude Besse, Alexandre Blais, Daniel Malz, Christopher Eichler, Andreas Wallraff,
• Abstract要約: 本稿では,2次元ラグ構造において,大規模に絡み合ったマイクロ波フォトニック状態を発生させる装置を提案する。 制御された光子放射で2量子ゲートをインターリーブすることにより、光子の時間および周波数多重クラスタ状態の2xnグリッドを生成する。 最大20個のフォトニック量子ビットにまたがる局所化可能な絡み合いの符号を測定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 87.34681687753141
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Multidimensional cluster states are a key resource for robust quantum communication, measurement-based quantum computing and quantum metrology. Here, we present a device capable of emitting large-scale entangled microwave photonic states in a two dimensional ladder structure. The device consists of a pair of coupled superconducting transmon qubits which are each tuneably coupled to a common output waveguide. This architecture permits entanglement between each transmon and a deterministically emitted photonic qubit. By interleaving two-qubit gates with controlled photon emission, we generate 2 x n grids of time- and frequency-multiplexed cluster states of itinerant microwave photons. We measure a signature of localizable entanglement across up to 20 photonic qubits. We expect the device architecture to be capable of generating a wide range of other tensor network states such as tree graph states, repeater states or the ground state of the toric code, and to be readily scalable to generate larger and higher dimensional states.
• Abstract（参考訳）: 多次元クラスター状態は、ロバストな量子通信、測定ベースの量子コンピューティング、量子メトロジーの鍵となる資源である。 ここでは,2次元ラグ構造において,大規模に絡み合ったマイクロ波フォトニック状態を発生させる装置を提案する。 この装置は、それぞれ共通の出力導波路に順応的に結合された一対の超伝導トランスモン量子ビットからなる。 このアーキテクチャは、各トランモンと決定的に放出されるフォトニック量子ビットとの間の絡み合いを許容する。 制御された光子放射で2量子ゲートをインターリーブすることにより、光子の時間および周波数多重クラスタ状態の2xnグリッドを生成する。 最大20個のフォトニック量子ビットにまたがる局所化可能な絡み合いの符号を測定する。 デバイスアーキテクチャは,ツリーグラフ状態やリピータ状態,トーリックコードの基底状態など,さまざまなテンソルネットワーク状態を生成することができ,大規模で高次元な状態を生成するためのスケーラビリティが期待できる。

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