論文の概要: Superconducting integrated on-demand quantum memory with microwave pulse preservation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.02570v2
• Date: Wed, 30 Jul 2025 15:15:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-31 14:05:51.176479
• Title: Superconducting integrated on-demand quantum memory with microwave pulse preservation
• Title（参考訳）: マイクロ波パルス保存によるオンデマンド量子メモリの超電導化
• Authors: Aleksei R. Matanin, Nikita S. Smirnov, Anton I. Ivanov, Victor I. Polozov, Daria A. Moskaleva, Elizaveta I. Malevannaya, Margarita V. Androshuk, Yulia A. Agafonova, Denis E. Shirokov, Aleksander V. Andriyash, Ilya A. Rodionov,
• Abstract要約: パルス状態におけるRF-SQUID結合素子を動的に制御した集積超伝導量子メモリのアーキテクチャを提案する。 メモリサイクル時間は1.51$mu s$と57.5%で、単一の光子レベルの励起での検索中に保存されたパルス形状を保存する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 31.874825130479174
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Microwave quantum memory represents a critical component for quantum radars and resource-efficient approaches to quantum error correction. Superconducting microwave resonators provide highly efficient storage, long coherence times, on-demand reading and even in memory pulse engineering, but it is still challenging to overcome design and materials induced loss channels for on-chip realization. In this work, we present a novel architecture of integrated superconducting quantum memory with a dynamically controlled RF-SQUID coupling element in pulse regime, thus ensuring high efficiency storage and cycling storage time. It demonstrates a memory cycle time of 1.51 $\mu s$ and 57.5% storage fidelity with preservation of the stored pulse shape during the retrieval at single-photon level excitations. We establish that while the proposed active coupler realization introduces no measurable fidelity degradation, the primary limitation arises from impedance matching and materials imperfections. The proposed architecture highlights a disruptive potential for on-chip qubit and memory integration for scalable quantum error correction, while identifying specific avenues for near-unity storage fidelity.
• Abstract（参考訳）: マイクロ波量子メモリは、量子レーダと量子エラー訂正に対するリソース効率の良いアプローチにとって重要なコンポーネントである。 超伝導マイクロ波共振器は、高効率なストレージ、長時間のコヒーレンス時間、オンデマンド読み出し、さらにはメモリパルス工学さえも提供するが、オンチップ実現のための設計と材料誘導損失チャネルを克服することは依然として困難である。 本研究では,パルス状態のRF-SQUID結合素子を動的に制御した集積超伝導量子メモリのアーキテクチャを提案する。 メモリサイクル時間は 1.51$\mu s$ と 57.5% で、単一の光子レベルの励起での検索中に保存されたパルス形状を保存する。 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, インピーダンスマッチングと材料不完全性から一次制限が生じることが確認された。 提案アーキテクチャは、オンチップ量子ビットとメモリ統合によるスケーラブルな量子誤り訂正の破壊的可能性を強調し、ニアユニティストレージの忠実性のための特定の経路を特定する。

関連論文リスト

• Optimal absorption and emission of itinerant fields into a spin ensemble memory [39.74150797598488]
  この研究はスピンベースの量子メモリに焦点をあて、そこでは反復電磁場が大きなアンサンブルに格納される。 我々は吸収過程と放出過程の両方を記述するカスケード量子モデルを開発した。 超伝導量子プロセッサと相互作用するマイクロ波量子メモリの文脈で数値シミュレーションを行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-06T14:16:54Z)
• Hybrid Quantum Recurrent Neural Network For Remaining Useful Life Prediction [67.410870290301]
  本稿では、量子長短期記憶層と古典的な高密度層を組み合わせたハイブリッド量子リカレントニューラルネットワークフレームワークを提案する。 実験の結果、トレーニング可能なパラメータが少ないにもかかわらず、Hybrid Quantum Recurrent Neural Networkは、リカレントニューラルネットワークよりも最大5%改善できることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-29T14:41:41Z)
• Scalable Linear-Cavity Enhanced Quantum Memory [0.4543820534430523]
  ルビジウム蒸気中の外部共振カスケード吸収(ORCA)に基づく量子メモリは、このストレージをブロードバンド、ノイズフリー、高効率にすることができる。 我々は、フットプリントが小さく、消費電力も少ない空洞型GHz帯域ORCAメモリを実装した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-18T12:45:56Z)
• Heralded entanglement of on-demand spin-wave solid-state quantum memories for multiplexed quantum network links [0.0]
  完全調整可能なリコール時間と15モードの時間多重化による空間的に分離された量子メモリ間の通信の絡み合いを示す。 その結果、スケーラブルな高速量子ネットワークリンクの実装における主要な候補として、アーキテクチャが確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-07T20:26:06Z)
• Surpassing millisecond coherence times in on-chip superconducting quantum memories by optimizing materials, processes, and circuit design [7.388575096626942]
  アルミニウムおよびタンタル系トランペットキュービットの緩和時間の予測と実験的検証を行った。 単光子ラムゼー時間2.0$-2.7ms、エネルギー緩和時間1.0$-1.4msで制限されたオンチップ量子メモリを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-29T18:01:08Z)
• Harnessing high-dimensional temporal entanglement using limited interferometric setups [41.94295877935867]
  偏極時間領域における高次元エンタングルメントの最初の完全解析法を開発した。 本稿では,量子鍵分布において,関連する密度行列要素とセキュリティパラメータを効率的に認証する方法を示す。 自由空間量子通信の耐雑音性をさらに高める新しい構成を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-08T17:44:43Z)
• Enhancing Dispersive Readout of Superconducting Qubits Through Dynamic Control of the Dispersive Shift: Experiment and Theory [47.00474212574662]
  超伝導量子ビットは、大帯域読み出し共振器に結合される。 我々は、100 ns 統合時間で 0.25,% の、最先端の2状態読み取りエラーを示す。 提案した結果により,新たなアルゴリズムやプロトコルの性能がさらに向上することが期待されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-15T10:30:10Z)
• An integrated microwave-to-optics interface for scalable quantum computing [47.187609203210705]
  シリコンフォトニックキャビティに結合した超伝導共振器を用いた集積トランスデューサの新しい設計法を提案する。 上記の条件をすべて同時に実現するためのユニークな性能とポテンシャルを実験的に実証する。 デバイスは50オーム伝送ラインに直接接続し、単一のチップ上で多数のトランスデューサに容易にスケールできる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-27T18:05:01Z)
• Field-deployable Quantum Memory for Quantum Networking [62.72060057360206]
  実世界の展開とスケーリングの課題に対応するために設計された量子メモリを提示する。 メモリ技術は、温かいルビジウム蒸気を記憶媒体として利用し、室温で動作する。 我々は,高忠実度検索(95%)と低演算誤差(10-2)$を,単一光子レベルの量子メモリ操作に対して160$mu s$の記憶時間で示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-26T00:33:13Z)
• Slowing down light in a qubit metamaterial [98.00295925462214]
  マイクロ波領域の超伝導回路は 未だにそのような装置を欠いている 共振導波路に結合した8量子ビットからなる超伝導メタマテリアルにおいて、電磁波の減速を実証した。 本研究は, 超伝導回路の高柔軟性を実証し, カスタムバンド構造を実現することを目的とした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-14T20:55:10Z)
• Storage and analysis of light-matter entanglement in a fibre-integrated system [48.7576911714538]
  我々は,光子に絡み合った光ファイバー集積量子メモリを電気通信波長で示す。 本発明の記憶装置は、希土類ドープ固体の導波路に書き込まれたファイバピグテールレーザをベースとし、全繊維安定なメモリのアローディングを可能にする。 本研究の結果は, 集積デバイスを用いた量子ネットワークに向けた重要な一歩となる, 光・光・光の絡み合いの記憶における保存時間と効率の面で, 桁違いの進歩を特徴としている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-10T14:28:04Z)
• Moving beyond the transmon: Noise-protected superconducting quantum circuits [55.49561173538925]
  超伝導回路は、高い忠実度で量子情報を保存および処理する機会を提供する。 ノイズ保護デバイスは、計算状態が主に局所的なノイズチャネルから切り離される新しい種類の量子ビットを構成する。 このパースペクティブは、これらの新しい量子ビットの中心にある理論原理をレビューし、最近の実験について述べ、超伝導量子ビットにおける量子情報の堅牢な符号化の可能性を強調している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-18T18:00:13Z)
• Random-access quantum memory using chirped pulse phase encoding [0.7586208381054043]
  チャープパルスを用いて量子2レベルシステムのアンサンブル内で量子ビットを符号化するプロトコルを提案する。 超伝導空洞に結合したシリコン中のドナースピンを用いたマイクロ波状態におけるプロトコルの実証を行った。 このアプローチは、寿命が数秒を超えるマイクロ波ランダムアクセス量子メモリの可能性を秘めている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-22T10:00:20Z)
• Telecom-heralded entanglement between remote multimode solid-state quantum memories [55.41644538483948]
  将来の量子ネットワークは、遠方の場所間の絡み合いの分布を可能にし、量子通信、量子センシング、分散量子計算への応用を可能にする。 ここでは,空間的に分離された2つの量子ノード間の有意な絡み合いのデモンストレーションを行い,その絡み合いを多モードの固体量子メモリに格納する。 また, 得られた絡み合いは, ヘラルディング経路の損失に対して頑健であり, 62時間モードの時間多重動作を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-13T14:31:54Z)
• On-demand quantum storage of photonic qubits in an on-chip waveguide [1.545577144935917]
  フォトニック量子メモリは量子情報処理(QIP)のコア要素である ここでは,151ドルEu$3+$:Y$$$SiO$_5$の結晶表面上のオンチップ導波路メモリにおける時間ビン量子ビットのオンデマンドストレージについて報告する。 99.3%pm0.2%$の量子ビット記憶密度は、1パルスあたり0.5光子の入力で得られる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-03T16:56:35Z)
• Voltage-tunable superconducting resonators: a platform for random access quantum memory [0.0]
  超伝導量子ビットプラットフォームと互換性のあるスケーラブルな電圧可変量子メモリ(QuMem)の設計法を提案する。 提案した設計は、計算ゲート操作間の量子情報の記憶のためのランダムアクセスメモリの実装を容易にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-15T18:34:42Z)
• Boundaries of quantum supremacy via random circuit sampling [69.16452769334367]
  Googleの最近の量子超越性実験は、量子コンピューティングがランダムな回路サンプリングという計算タスクを実行する遷移点を示している。 観測された量子ランタイムの利点の制約を、より多くの量子ビットとゲートで検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-05T20:11:53Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。