論文の概要: Nonreciprocal interaction and entanglement between two superconducting qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.06775v1
- Date: Mon, 11 Nov 2024 08:05:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-12 14:08:49.827028
- Title: Nonreciprocal interaction and entanglement between two superconducting qubits
- Title（参考訳）: 2つの超伝導量子ビット間の非相互相互作用と絡み合い
- Authors: Yu-Meng Ren, Xue-Feng Pan, Xiao-Yu Yao, Xiao-Wen Huo, Jun-Cong Zheng, Xin-Lei Hei, Yi-Fan Qiao, Peng-Bo Li,
- Abstract要約: 2つの空間的に分離されたサブシステム間の非相互相互作用は、信号処理と量子ネットワークにおいて重要な役割を果たす。
本稿では,コヒーレント結合と散逸結合を組み合わせることで,2つの量子ビット間の非相互相互作用と絡み合いを実現するための効率的なスキームを提案する。
駆動場を1つの量子ビットに適用すれば、システムは非相互に定常な絡み合った状態に安定化することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.515074934699951
- License:
- Abstract: Nonreciprocal interaction between two spatially separated subsystems plays a crucial role in signal processing and quantum networks. Here, we propose an efficient scheme to achieve nonreciprocal interaction and entanglement between two qubits by combining coherent and dissipative couplings in a superconducting platform, where two coherently coupled transmon qubits simultaneously interact with a transmission line waveguide. The coherent interaction between the transmon qubits can be achieved via capacitive coupling or via an intermediary cavity mode, while the dissipative interaction is induced by the transmission line via reservoir engineering. With high tunability of superconducting qubits, their positions along the transmission line can be adjusted to tune the dissipative coupling, enabling to tailor reciprocal and nonreciprocal interactions between the qubits. A fully nonreciprocal interaction can be achieved when the separation between the two qubits is $(4n+3)\lambda_{0} /4$, where $n$ is an integer and $\lambda_{0}$ is the photon wavelength. This nonreciprocal interaction enables the generation of nonreciprocal entanglement between the two transmon qubits. Furthermore, applying a drive field to one of the qubit can stabilize the system into a nonreciprocal steady-state entangled state. Remarkably, the nonreciprocal interaction in this work does not rely on the presence of nonlinearity or complex configurations, which has more potential applications in designing nonreciprocal quantum devices, processing quantum information, and building quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 2つの空間的に分離されたサブシステム間の非相互相互作用は、信号処理と量子ネットワークにおいて重要な役割を果たす。
本稿では,超伝導体におけるコヒーレント結合と散逸結合を組み合わせることで,2つの量子ビット間の非相互相互作用と絡み合いを実現するための効率的な手法を提案する。
トランスモン量子ビット間のコヒーレント相互作用は、キャパシブカップリングまたは中間キャビティモードによって達成できるが、消散相互作用は貯水池工学を介して伝送線によって誘導される。
超伝導量子ビットのチューニング性が高いため、伝送線に沿った位置を調節して散逸結合を調整し、量子ビット間の相互相互作用と非相互相互作用を調整できる。
2つの量子ビットの分離が$(4n+3)\lambda_{0} /4$であり、$n$は整数、$\lambda_{0}$は光子波長である。
この非相互相互作用は、2つのトランモン量子ビット間の非相互絡み合いの生成を可能にする。
さらに、駆動場を量子ビットの一方に印加することで、系を非相互定常絡み状態に安定化させることができる。
注目すべきことに、この研究における非相互相互作用は非線形性や複雑な構成の存在に頼らず、非相互量子デバイスの設計、量子情報処理、量子ネットワークの構築により多くの可能性を持つ。
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