論文の概要: Deterministic generation of frequency-bin-encoded microwave photons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.23202v1
- Date: Wed, 30 Oct 2024 16:53:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-31 14:27:12.223948
- Title: Deterministic generation of frequency-bin-encoded microwave photons
- Title（参考訳）: 周波数ビン符号化マイクロ波光子の決定論的生成
- Authors: Jiaying Yang, Maryam Khanahmadi, Ingrid Strandberg, Akshay Gaikwad, Claudia Castillo-Moreno, Anton Frisk Kockum, Muhammad Asad Ullah, Göran Johansson, Axel Martin Eriksson, Simone Gasparinetti,
- Abstract要約: 超伝導回路を用いたマイクロ波フォトニックモードの周波数ビン符号化法の実験的検討を行った。
我々は、その情報を異なる周波数で2つのフォトニックモードに同時に出力することで、超伝導量子ビットから量子情報を決定的に符号化する。
周波数ビン符号化フォトニックモードは、受信プロセッサで光子損失の発生を検出するために使用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.696404891373769
- License:
- Abstract: A distributed quantum computing network requires a quantum communication channel between spatially separated processing units. In superconducting circuits, such a channel can be implemented based on propagating microwave photons to encode and transfer quantum information between an emitter and a receiver. However, traveling microwave photons can be lost during the transmission, leading to the failure of information transfer. Heralding protocols can be used to detect such photon losses. In this work, we propose such a protocol and experimentally demonstrate a frequency-bin encoding method of microwave photonic modes using superconducting circuits. We deterministically encode the quantum information from a superconducting qubit by simultaneously emitting its information into two photonic modes at different frequencies, with a process fidelity of 90.4%. The frequency-bin-encoded photonic modes can be used, at the receiver processor, to detect the occurrence of photon loss. Our work thus provides a reliable method to implement high-fidelity quantum state transfer in a distributed quantum computing network, incorporating error detection to enhance performance and accuracy.
- Abstract（参考訳）: 分散量子コンピューティングネットワークは、空間的に分離された処理ユニット間の量子通信チャネルを必要とする。
超伝導回路において、そのようなチャネルはマイクロ波光子を伝播させ、エミッタと受信機の間で量子情報をエンコードし転送するために実装することができる。
しかし、移動マイクロ波光子は伝送中に失われ、情報伝達が失敗する。
このような光子損失を検出するために、プロトコルの順序付けが利用できる。
本研究では,超伝導回路を用いたマイクロ波フォトニックモードの周波数ビン符号化方式を実験的に提案する。
我々は、その情報を異なる周波数で2つのフォトニックモードに同時に出力することで、超伝導量子ビットからの量子情報を決定論的に符号化し、プロセスの忠実度は90.4%である。
周波数ビン符号化フォトニックモードは、受信プロセッサで光子損失の発生を検出するために使用できる。
そこで本研究では,分散量子コンピューティングネットワークにおいて高忠実性量子状態転送を実現するための信頼性の高い手法を提案する。
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