論文の概要: Chiral quantum state circulation from photon lattice topology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.01306v1
- Date: Wed, 01 Oct 2025 18:00:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-03 14:32:17.229832
- Title: Chiral quantum state circulation from photon lattice topology
- Title（参考訳）: 光子格子トポロジーからのキラル量子状態の循環
- Authors: Souvik Bandyopadhyay, Anushya Chandran, Philip JD Crowley,
- Abstract要約: キラル量子状態の循環は量子コンピュータの動作に不可欠である。
キュービットに結合した3つのキャビティからなるキャビティQEDアーキテクチャを提案する。
半古典的限界における循環周期を計算し、総光子数とともに変動する時間スケールにおいて循環が持続することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.99444800453706
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Chiral quantum state circulation is the unidirectional transfer of a quantum state from one subsystem to the next. It is essential to the working of a quantum computer; for instance, for state preparation and isolation. We propose a cavity-QED architecture consisting of three cavities coupled to a qubit, in which \emph{any} photonic state of cavity 1 with sufficiently many photons circulates to cavity 2 after a fixed time interval, and then to cavity 3 and back to 1. Cavity-state circulation arises from topologically protected chiral boundary states in the associated photon lattice and is thus robust to perturbation. We compute the circulation period in the semi-classical limit, demonstrate that circulation persists for time-scales diverging with the total photon number, and provide a Floquet protocol to engineer the desired Hamiltonian. Superconducting qubits offer an ideal platform to build and test these devices in the near term.
- Abstract（参考訳）: キラル量子状態循環は、あるサブシステムから次のサブシステムへの量子状態の一方向移動である。
量子コンピュータの作業には不可欠であり、例えば状態の準備や隔離には必要である。
クビットに結合した3つの共振器からなる共振器QEDアーキテクチャを提案する。そこでは、十分な数の光子が一定時間間隔で共振器2に循環し、次に共振器3と1に戻す。
キャビティ状態の循環は、関連する光子格子の位相的に保護されたキラル境界状態から生じ、摂動に対して堅牢である。
半古典的極限における循環周期を計算し、総光子数で発散する時間スケールに対して循環が持続することを示すとともに、所望のハミルトニアンを設計するためのFloquetプロトコルを提供する。
超伝導量子ビットは、これらのデバイスを近い将来に構築し、テストするための理想的なプラットフォームを提供する。
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