論文の概要: Superconducting integrated random access quantum memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.02570v1
- Date: Tue, 03 Jun 2025 07:52:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-04 21:47:35.413255
- Title: Superconducting integrated random access quantum memory
- Title（参考訳）: 超電導集積ランダムアクセス量子メモリ
- Authors: Aleksei R. Matanin, Nikita S. Smirnov, Anton I. Ivanov, Victor I. Polozov, Daria A. Moskaleva, Elizaveta I. Malevannaya, Margarita V. Androshuk, Maksim I. Teleganov, Yulia A. Agafonova, Denis E. Shirokov, Alexander V. Andriyash, Ilya A. Rodionov,
- Abstract要約: 本稿では,超電導ランダムアクセス量子メモリの新しいアーキテクチャをサイクリング記憶時間を用いて実験的に実現したことを報告する。
この装置は、メモリサイクル時間 1.51$mu s$ を示し、入力パルス形状の保存により57.5%の忠実性を達成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 31.114245664719455
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Microwave quantum memory represents a critical component for the development of quantum repeaters and resource-efficient quantum processors. We report the experimental realization of a novel architecture of superconducting random access quantum memory with cycling storage time, achieved through pulsed control of an RF-SQUID coupling element. The device demonstrates a memory cycle time of 1.51 $\mu s$ and achieves 57.5\% fidelity with preservation of the input pulse shape during the first retrieval interval for near-single-photon level excitations, with subsequent exponential decay characterized by a time constant of 11.44 $\mu s$. This performance represents a several-fold improvement over previously reported implementations. Crucially, we establish that while the proposed active coupler realization introduces no measurable fidelity degradation, the primary limitation arises from impedance matching imperfections. These results highlight the potential of proposed architecture for quantum memory applications while identifying specific avenues for near-unity storage fidelity.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波量子メモリは、量子リピータとリソース効率の高い量子プロセッサの開発において重要な要素である。
本稿では, RF-SQUID結合素子のパルス制御により, サイクリング記憶時間を有する超伝導ランダムアクセス量子メモリの新たなアーキテクチャを実験的に実現したことを報告する。
この装置は1.51$\mu s$のメモリサイクル時間を示し、ほぼ単光子レベルの励起に対する第1の検索間隔における入力パルス形状の保存で57.5\%の忠実性を達成し、その後の指数減衰は11.44$\mu s$の時間定数で特徴づけられる。
この性能は、以前報告された実装よりも数倍改善されている。
重要なことは、提案したアクティブカプラ実現法は測定可能な忠実度劣化を伴わないが、インピーダンス整合不完全性に起因する主な制限が生じることを証明している。
これらの結果は、量子メモリアプリケーションのための提案されたアーキテクチャの可能性を強調し、ニアユニティストレージの忠実度を特定できる。
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