論文の概要: Non-collapsing electric readout of arbitrary Andreev qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.17008v1
• Date: Wed, 25 Sep 2024 15:12:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-27 03:15:16.422912
• Title: Non-collapsing electric readout of arbitrary Andreev qubits
• Title（参考訳）: 任意のアンドレーフ量子ビットの非折り畳み電気的読み出し
• Authors: Xian-Peng Zhang, Chuanchang Zeng, Zhen-Biao Yang, Jose Carlos Egues, Yugui Yao,
• Abstract要約: 非復調プロトコルは、符号化された情報を破壊することなく、アンシラ量子ビットを用いて量子ビットの脆弱な量子状態を特定する。 ここでは、量子ドットジョセフソン接合で定義されるアンドレフ量子ビットを考える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Nondemolition protocols use ancilla qubits to identify the fragile quantum state of a qubit without destroying its encoded information, thus playing a crucial role in nondestructive quantum measurements particularly relevant for quantum error correction. However, the multitude of ancilla preparations, information transfers, and ancilla measurements in these protocols create an intrinsic overhead for information processing. Here we consider an Andreev qubit defined in a quantum-dot Josephson junction and show that the intrinsic time-dependent oscillatory supercurrent arising from the quantum interference of the many-body eigenstates of the Andreev qubit, can be used to probe the qubit itself nondestructively and \textit{without} collapsing its quantum state. This nondestructive and non-collapsing readout of arbitrary superposition states of Andreev qubits avoids ancilla qubits altogether and significantly reduces experimental overhead as no repetitive qubit resetting is needed. Our findings should have an unprecedented impact on advancing research and applications involving Andreev dots, thus positioning them as promising qubit contenders for quantum processing and technologies.
• Abstract（参考訳）: 非破壊プロトコルは、アンシラ量子ビットを用いて、符号化された情報を破壊することなく、量子ビットの脆弱な量子状態を特定する。 しかしながら、これらのプロトコルにおける多数のアンシラ準備、情報伝達、およびアンシラ測定は、情報処理の本質的なオーバーヘッドを生み出す。 ここでは、量子ドットジョセフソン接合で定義されるアンドレフ量子ビットを考察し、アンドレフ量子ビットの多体固有状態の量子干渉から生じる固有時間依存振動超電流が、量子状態が崩壊し、量子ビット自身を非破壊的に探究することができることを示す。 アンドレーフ量子ビットの任意の重ね合わせ状態の非破壊的かつ非破壊的な読み出しは、アンシラ量子ビットを完全に回避し、繰り返し量子ビットリセットを必要としないため、実験オーバーヘッドを著しく低減する。 我々の発見はアンドレーブドットに関する研究や応用に前例のない影響を与え、量子処理と技術のための有望な量子ビット競合者として位置づけるべきである。

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