論文の概要: Programmable Microwave Cluster States via Josephson Metamaterials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.22823v1
- Date: Wed, 30 Jul 2025 16:37:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-31 16:14:18.335266
- Title: Programmable Microwave Cluster States via Josephson Metamaterials
- Title(参考訳): ジョセフソンメタマテリアルを用いたプログラム可能なマイクロ波クラスター状態
- Authors: A. Alocco, A. Celotto, E. Palumbo, B. Galvano, P. Livreri, L. Fasolo, L. Callegaro, E. Enrico,
- Abstract要約: クラスタ状態は、連続変数量子コンピューティングの基本的なリソースである。
マルチモード絡み合ったマイクロ波クラスター状態のオンデマンド生成を実証する。
このプラットフォームは、スケーラブルな測定ベースの量子情報処理のための新しい道を開く。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Cluster states are a fundamental resource for continuous-variable quantum computing, enabling measurement-based protocols that can scale beyond the limitations of qubit-based architectures. Here, we demonstrate on-demand generation of multimode entangled microwave cluster states using a programmable Josephson Traveling-Wave Parametric Amplifier (JTWPA) operated in the three-wave mixing regime. By injecting a tailored, non-equidistant set of pump tones via an arbitrary waveform generator, we engineer frequency-specific nonlinear couplings between multiple frequency modes. The entanglement structure is verified via frequency-resolved heterodyne detection of quadrature nullifiers, confirming the target graph topology of the cluster state. Our approach allows reconfigurability through the pumps spectrum and supports scalability by leveraging the wide bandwidth and spatial homogeneity of the JTWPA. This platform opens new avenues for scalable measurement-based quantum information processing in the microwave domain, compatible with superconducting circuit architectures.
- Abstract(参考訳): クラスタ状態は連続可変量子コンピューティングの基本的なリソースであり、量子ビットベースのアーキテクチャの限界を超えてスケール可能な測定ベースのプロトコルを可能にする。
本稿では,JTWPA(Josephson Traveling-Wave Parametric Amplifier)を3波混合方式で動作させることにより,マルチモード・アンタングルマイクロ波クラスター状態のオンデマンド生成を実証する。
任意の波形発生器を介して、調整された非等価なポンプ音のセットを注入することにより、複数の周波数モード間の周波数特異的非線形結合を設計する。
絡み合い構造は、周波数分解ヘテロダインによる二次零化器の検出により検証され、クラスタ状態のターゲットグラフトポロジーを確認する。
提案手法は,JTWPAの広帯域化と空間的均一性を活用することにより,ポンプスペクトルによる再構成を可能にし,スケーラビリティをサポートする。
このプラットフォームは、超伝導回路アーキテクチャと互換性のあるマイクロ波領域におけるスケーラブルな計測ベースの量子情報処理のための新しい道を開く。
関連論文リスト
- Generation of Structured Light and Controlled-NOT Gate in Microwave Regime [0.0]
非ゼロ軌道角運動量を持つマイクロ波ビームを生成する理論的モデルを提案する。
我々は3レベル原子系に基づく制御NOTゲートを開発した。
マイクロ波領域におけるラゲール・ガウス場の生成は、無線通信における高度な情報処理の新しい可能性を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-10-24T08:15:42Z) - A scheme for fully programmable linear quantum networks based on
frequency conversion [0.0]
量子入力状態とマルチポート干渉計で構成される線形光量子ネットワークは、多くの量子技術概念にとって重要なビルディングブロックである。
本稿では、いわゆるマルチ出力量子パルスゲート(mQPG)を利用して、周波数変換に基づくそのようなネットワークの実装を提案する。
このアプローチにより、単一空間偏光モードにおける周波数ビンベースで完全にプログラム可能な干渉計の実装が効率的かつスケーラブルになる。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-09T21:20:19Z) - Topological Josephson parametric amplifier array: A proposal for directional, broadband, and low-noise amplification [39.58317527488534]
低ノイズマイクロ波増幅器は、量子技術や電波天文学などの分野で弱い信号を検出するために不可欠である。
サイトが少ないコンパクトデバイスは、数百MHzからGHzの範囲で20dB以上のゲインを達成できることを示す。
また、このデバイスは量子ノイズ限界付近で動作し、最大15%の加工障害に対するトポロジ的保護を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-27T18:07:20Z) - Topological multi-mode waveguide QED [49.1574468325115]
本稿では, 位相的に保護された伝播モードを量子エミッタで対向して利用する方法を示す。
このような能力は、トポロジカルに保護された光子の間で量子ゲートを生成する方法と、トポロジカルチャネルにおいてより複雑な光の絡み合った状態を生成する方法を舗装する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-05T14:48:50Z) - Optimal quantum control via genetic algorithms for quantum state
engineering in driven-resonator mediated networks [68.8204255655161]
進化的アルゴリズムに基づく量子状態工学には、機械学習によるアプローチを採用しています。
我々は、単一のモード駆動マイクロ波共振器を介して相互作用する、量子ビットのネットワーク(直接結合のない人工原子の状態に符号化された)を考える。
アルゴリズムは理想的なノイズフリー設定で訓練されているにもかかわらず、高い量子忠実度とノイズに対するレジリエンスを観測する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-29T14:34:00Z) - Design Methodologies for Integrated Quantum Frequency Processors [0.0]
本稿では,量子周波数プロセッサの設計モデルを紹介する。
単一および並列周波数ビンアダマールゲートの性能を推定する。
私たちのモデルは汎用的で、使いやすく、他の材料プラットフォームにも拡張可能です。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-26T13:57:12Z) - Extensible circuit-QED architecture via amplitude- and
frequency-variable microwaves [52.77024349608834]
固定周波数キュービットとマイクロ波駆動カプラを組み合わせた回路QEDアーキテクチャを提案する。
ドライブパラメータは、選択的な2ビット結合とコヒーレントエラー抑制を可能にする調整可能なノブとして現れる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-17T22:49:56Z) - Continuous variable multimode quantum states via symmetric group
velocity matching [0.0]
我々は対称群速度マッチング(SGVM)を利用してパラメトリックダウン変換(PDC)の圧縮モードの特性を設計する。
この研究は、連続変数状態における将来の大規模量子ネットワークの工学への道を開くものである。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-12-25T20:52:32Z) - Universal Gate Set for Continuous-Variable Quantum Computation with
Microwave Circuits [101.18253437732933]
マイクロ波回路を用いた連続可変量子計算のための普遍ゲートセットを明示的に構築する。
応用として,本アーキテクチャは実験的に実現可能な手順で立方相状態を生成することができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-02-04T16:51:59Z) - Near-degenerate quadrature-squeezed vacuum generation on a
silicon-nitride chip [54.87128096861778]
本報告では, 小型プリントシリコン窒化ケイ素マイクロ共振器と2重励起4波混合方式を用いて, 高周波キャリアサイドバンドの4相圧縮状態の生成を実証する。
このシステムでは, ポンプの非線形挙動を考慮し, 発生可能なスクイーズを適切に予測することが重要である。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-02-04T01:41:41Z)
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。