論文の概要: Single-Step Hybrid CV-DV Transfer of Multipartite W States Using Cat-State Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.01078v1
• Date: Sat, 03 Jan 2026 05:35:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-06 16:25:22.003019
• Title: Single-Step Hybrid CV-DV Transfer of Multipartite W States Using Cat-State Qubits
• Title（参考訳）: キャット状態量子を用いた単一ステップハイブリッドCV-DV移動
• Authors: Muhammad Nehal Khan, Sumrah Hussain,
• Abstract要約: フォトニックShr$ddoto$dinger cat-state qubits で符号化された$n$-qubit W 状態の単一ステップ転送を回路 QED アーキテクチャ内で行うための決定論的ハイブリッド連続変数分散変数 (CV-DV) スキームを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a deterministic hybrid continuous-variable-discrete-variable (CV-DV) scheme for the single-step transfer of an $n$-qubit W state encoded in photonic Schr$\ddot{o}$dinger cat-state qubits within a circuit QED architecture. Logical qubits are encoded in even- and odd-parity cat states of bosonic modes, while effective Raman-type interactions between resonator pairs are mediated by a single superconducting flux qutrit operating in the dispersive regime. The protocol coherently transfers the multipartite W state in a single collective operation without populating higher excited atomic levels, thereby strongly suppressing decoherence. Numerical simulations based on the full Lindblad master equation, including realistic cavity dissipation, qutrit relaxation and dephasing, and inter-cavity crosstalk, show that a three-qubit cat-state W state can be transferred with a maximum fidelity of approximately $0.92$. These results demonstrate the feasibility of scalable hybrid CV-DV entanglement transfer using current circuit QED technology.
• Abstract（参考訳）: フォトニックなSchr$\ddot{o}$dinger cat-state qubitsを回路QEDアーキテクチャで符号化した$n$-qubit W状態の単一ステップ転送のための決定論的ハイブリッド連続変数分散変数(CV-DV)スキームを提案する。 論理量子ビットはボソニックモードの等間隔キャット状態と奇間隔キャット状態に符号化される一方、共振器対間の効果的なラマン型相互作用は分散状態で動作する単一の超伝導フラックスキュートリットによって媒介される。 このプロトコルは、高い励起原子レベルを発生させることなく、単一の集合操作で多部W状態をコヒーレントに転送し、デコヒーレンスを強く抑制する。 現実的空洞散逸, クォート緩和, 減圧, キャビティ間クロストークを含むリンドブラッドマスター方程式に基づく数値シミュレーションにより, 最大忠実度0.92$で3ビットの猫状態W状態が移動可能であることを示す。 これらの結果は、現在のQED技術を用いたスケーラブルなハイブリッドCV-DVエンタングルメント転送の実現可能性を示している。

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