論文の概要: Efficient and flexible preparation of photonic NOON states in a superconducting system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.17253v1
- Date: Wed, 18 Mar 2026 01:21:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-19 18:32:57.468091
- Title: Efficient and flexible preparation of photonic NOON states in a superconducting system
- Title（参考訳）: 超伝導系におけるフォトニックNOON状態の効率的かつ柔軟な調製
- Authors: Dong-Sheng Li, Yi-Hao Kang, Zhi-Cheng Shi, Yang Xiao, Ye-Hong Chen, Yan Xia,
- Abstract要約: 超伝導系に埋め込まれた2つのマイクロ波キャビティ内のNOON状態を生成するための効率的なプロトコルを提案する。
このプロトコルは柔軟性があり、様々な物理システムに適用できる可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.90355142991814
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The NOON states play a critical role as physical resources in quantum information processing and quantum metrology, yet their preparation efficiency and applicability are often constrained by complicated operational procedures or the requirement for nonlinear interactions. In this paper, we propose an efficient protocol to generate the NOON states within two microwave cavities embedded in a superconducting system, assisted by an auxiliary five-level qudit. The state preparation is accomplished in three steps for an arbitrary photon number $N$ by adjusting only external classical fields, while keeping the qudit-cavity coupling strengths and the qudit level spacings fixed. Based on parameters accessible in superconducting systems, numerical simulations show that the protocol achieves relatively high fidelity for the NOON states preparation even in the presence of parameter fluctuations and decoherence effects. Thus, this protocol may provide a practical approach for preparing the NOON states with current technology. Notably, since nonlinear interactions are not required, the protocol is flexible and has the potential to be applied across various physical systems.
- Abstract（参考訳）: NOON状態は量子情報処理や量子力学において物理資源として重要な役割を果たすが、その準備効率と適用性は複雑な操作手順や非線形相互作用の要求によって制約されることが多い。
本稿では,超伝導系に埋め込まれた2つのマイクロ波キャビティ内のNOON状態を生成するための効率的なプロトコルを提案する。
状態準備は、任意の光子数$N$の3ステップで達成され、外部古典体のみを調整し、クディット-キャビティ結合強度とクディットレベル間隔を固定する。
超伝導系で利用可能なパラメータに基づいて, 数値シミュレーションにより, パラメータ変動やデコヒーレンス効果の存在下においても, NOON状態の比較的高い忠実度が得られることが示された。
したがって、このプロトコルは現在の技術でNOON状態を作成するための実践的なアプローチを提供することができる。
特に、非線形相互作用は不要であるため、プロトコルは柔軟であり、様々な物理系にまたがって適用される可能性がある。
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