論文の概要: Resonator-assisted quantum transduction between superconducting qubits and trapped atomic systems via Rydberg levels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.03201v2
- Date: Tue, 16 Sep 2025 22:38:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-18 14:28:51.296189
- Title: Resonator-assisted quantum transduction between superconducting qubits and trapped atomic systems via Rydberg levels
- Title（参考訳）: ライドバーグ準位による超伝導量子ビットと閉じ込められた原子系間の共振器支援量子トランスダクション
- Authors: Fernando L. Semião, Matthias Keller,
- Abstract要約: 本稿では, 閉じ込められた原子系に符号化された超伝導量子ビットと量子ビット状態の間のスキームを提案する。
このアプローチでは、原子リドバーグレベルとレーザーパルスを併用し、それらを低い量子ビット状態に接続する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.88028371034407
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Using a shared microwave resonator, we propose a transduction scheme between superconducting qubits and qubit states encoded in the low-lying internal levels of trapped atomic systems. The approach employs atomic Rydberg levels together with laser pulses that connect them to the low-lying qubit states. We explore two coupling protocols: one based on resonant interactions between the subsystems, and another operating in the dispersive regime, where the resonator is far detuned from the transition frequencies of the matter qubits. These protocols enable the transfer of a general qubit state from the superconducting qubit to the atomic qubit. Transfer fidelity is evaluated across different coupling regimes and under various sources of dissipation and decoherence, including resonator decay, Rydberg state decay, and both relaxation and pure dephasing of the superconducting qubit, providing a detailed assessment of the performance of the proposed scheme.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波共振器の共振器を用いた超伝導量子ビットと量子ビット状態間のトランスダクション方式を提案する。
このアプローチでは、原子リドバーグレベルとレーザーパルスを併用し、それらを低い量子ビット状態に接続する。
本稿では, サブシステム間の共振相互作用に基づく2つの結合プロトコルと, 共振器が物質量子ビットの遷移周波数から遠く離れている分散系で動作する2つの結合プロトコルについて検討する。
これらのプロトコルは、超伝導量子ビットから原子量子ビットへの一般的な量子ビット状態の移動を可能にする。
また, 共振器崩壊, ライドバーグ状態崩壊, 超伝導量子ビットの緩和と純粋劣化など, 様々な共振器系および発散・脱コヒーレンス条件下での移動忠実度を評価し, 提案方式の性能を詳細に評価した。
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