論文の概要: Neutral atom entangling gate in the ultrastrong coupling regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.06359v1
• Date: Fri, 10 Jan 2025 21:51:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-14 14:23:43.448799
• Title: Neutral atom entangling gate in the ultrastrong coupling regime
• Title（参考訳）: 超強結合系における中性原子エンタングゲート
• Authors: Ebubechukwu O. Ilo-Okeke, Tongzhou Wang, Valentin Ivannikov, Tim Byrnes,
• Abstract要約: 超強結合状態における共有ボソニックモードと相互作用する量子ビットを決定論的に絡み合わせる方法を提案する。 1つのユニタリは量子ビットの量子状態にのみ作用し、それらを絡み合わせる一方、もう1つはボソンの量子状態にのみ作用し、位相シフトを生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.4283704061569065
• License:
• Abstract: We propose a method to deterministically entangle qubits or ensembles of qubits interacting with a shared bosonic mode in the ultrastrong coupling regime. We show that the resulting gate is a product of two unitaries: one unitary acts only on the quantum state of the qubits and entangles them, while the other acts only on the quantum state of the boson, producing a phase shift. We find that the gate time is inversely proportional to the qubit-boson interaction strength, and by tuning the qubit-boson interaction strength, one can prepare a maximally entangled state or a squeezed state. Applying the quantum gate to multiple qubit ensembles, we show that the quantum gate prepares a Schr\"odinger cat state. We also examine imperfections such as including free evolution of the qubits, and show that this produces an effective mixing. Our proposal is feasible for ultrastrong coupling experiments.
• Abstract（参考訳）: 超強結合系における共有ボソニックモードと相互作用する量子ビットや量子ビットのアンサンブルを決定論的に絡み合わせる方法を提案する。 1つのユニタリは量子ビットの量子状態にのみ作用し、それらを絡み合わせる一方、もう1つはボソンの量子状態にのみ作用し、位相シフトを生成する。 ゲート時間は、クビット-ボソン相互作用強度に逆比例し、クビット-ボソン相互作用強度を調整することにより、最大絡み合う状態または圧縮状態を作成することができる。 量子ゲートを複数の量子ビットアンサンブルに適用すると、量子ゲートがシュリンガー・キャット状態を作成することを示す。 また, 量子ビットのフリー進化を含む不完全性についても検討し, 有効混合性を示す。 提案手法は超強結合実験に有効である。

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