論文の概要: Optimal absorption and emission of itinerant fields into a spin ensemble memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.06107v2
- Date: Fri, 27 Jun 2025 14:43:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-30 15:06:58.836188
- Title: Optimal absorption and emission of itinerant fields into a spin ensemble memory
- Title（参考訳）: スピンアンサンブルメモリへのイテナント場の最適吸収と放出
- Authors: Linda Greggio, Tristan Lorriaux, Alexandru Petrescu, Mazyar Mirrahimi, Audrey Bienfait,
- Abstract要約: 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。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.74150797598488
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum memories integrated in a modular quantum processing architecture can rationalize the resources required for quantum computation. This work focuses on spin-based quantum memories, where itinerant electromagnetic fields are stored in large ensembles of effective two-level systems, such as atomic or solid-state spin ensembles, embedded in a cavity. Using a mean-field framework, we model the ensemble as an effective spin communication channel and develop a cascaded quantum model to describe both absorption and emission processes. We derive optimal time-dependent modulations of the cavity linewidth that maximize storage and retrieval efficiency for finite-duration wavepackets. Our analysis yields an upper bound on efficiency, which can be met in the narrow bandwidth regime. It also shows the existence of a critical bandwidth above which the efficiency severely decreases. Numerical simulations are presented in the context of microwave-frequency quantum memories interfaced with superconducting quantum processors, highlighting the protocol's relevance for modular quantum architectures.
- Abstract（参考訳）: モジュラー量子処理アーキテクチャに統合された量子メモリは、量子計算に必要なリソースを合理化することができる。
この研究はスピンベースの量子メモリに焦点をあて、イテナント電磁場は原子や固体のスピンアンサンブルのような効果的な2レベル系の大きなアンサンブルに格納され、空洞に埋め込まれる。
平均場フレームワークを用いて、アンサンブルを効果的なスピン通信チャネルとしてモデル化し、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する。
有限デューレーションウェーブパケットの保存と検索効率を最大化するキャビティライン幅の最適時間依存性変調を導出する。
我々の分析では、帯域幅の狭いシステムで満たされる効率の上限が上限に達している。
また、上述の効率が著しく低下する臨界帯域の存在も示している。
数値シミュレーションは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示され、モジュラー量子アーキテクチャに対するプロトコルの関連性を強調している。
関連論文リスト
- Enhancing Quantum Diffusion Models with Pairwise Bell State Entanglement [35.436358464279785]
本稿では、ノイズ中間スケール量子(NISQ)デバイス向けに設計された新しい量子拡散モデルを提案する。
量子絡み合いと重ね合わせを利用して、このアプローチは量子生成学習を前進させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-24T20:14:57Z) - Solving reaction dynamics with quantum computing algorithms [42.408991654684876]
線形応答によって支配される異なる反応を記述することに関連する応答関数の量子アルゴリズムについて検討する。
我々は原子核物理学の応用に焦点をあて、格子上の量子ビット効率のマッピングを検討し、現実的な散乱シミュレーションに必要な大量の量を効率的に表現することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-30T00:21:46Z) - Modeling the performance and bandwidth of single-atom adiabatic quantum memories [0.6249768559720122]
量子記憶は、将来の量子インターネットのバックボーンを形成する量子リピータにとって不可欠である。
我々は,原子材料と工学的パラメータが量子メモリの性能と帯域幅に与える影響を理論的に検討した。
したがって、我々の研究は大規模量子ネットワークの実現に向けた重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-13T15:34:46Z) - A scalable superconducting quantum simulator with long-range
connectivity based on a photonic bandgap metamaterial [0.0]
超伝導フォトニックバンドギャップメタマテリアルに局所的に接続された量子ビットの線形配列に基づく量子シミュレータアーキテクチャを提案する。
メタマテリアルは量子バスとして、量子ビットと量子ビットの相互作用を媒介し、また多重量子ビット状態測定のための読み出しチャネルとして機能する。
我々は、量子多体カオスに基づく測定効率の高いプロトコルを用いて、システムのハミルトニアンを特徴づける。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-26T06:51:54Z) - High-performance cavity-enhanced quantum memory with warm atomic cell [1.0539847330971805]
高温原子細胞を用いた高性能キャビティ強化電磁誘導透過メモリを報告した。
ガウス分布内の異なる位相と振幅を持つ一連の入力コヒーレント状態の平均忠実度が、古典的なベンチマーク忠実度を超えたことが実験的に証明されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-17T01:59:26Z) - A quantum processor based on coherent transport of entangled atom arrays [44.62475518267084]
量子プロセッサは動的で非局所的な接続を持ち、絡み合った量子ビットは高い並列性でコヒーレントに輸送されることを示す。
このアーキテクチャを用いて,クラスタ状態や7キュービットのSteane符号状態などの絡み合ったグラフ状態のプログラム生成を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-07T19:00:00Z) - Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling
quantum circuits [58.720142291102135]
最大21キュービットの雑音量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。
我々は、デジタルエラーモデルに頼るのではなく、微視的な散逸過程を考慮に入れている。
動作中の消散機構によっては、入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることが示される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-08T14:55:44Z) - Quantum Phases of Matter on a 256-Atom Programmable Quantum Simulator [41.74498230885008]
決定論的に作成された中性原子の2次元配列に基づくプログラマブル量子シミュレータを実証する。
我々は高忠実度反強磁性状態の生成と特徴付けによりシステムをベンチマークする。
次に、相互作用とコヒーレントレーザー励起の間の相互作用から生じるいくつかの新しい量子相を作成し、研究する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-22T19:00:04Z) - High-fidelity State Transfer Between Leaky Quantum Memories [0.0]
2つの異なる量子メモリブロックに対する最適解析量子状態移動制御ソリューションを導出する。
SLHの量子ネットワーク理論の定式化記述を用いて,システム集団の量子力学を計算した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-26T21:53:03Z)
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。