論文の概要: Loss-induced quantum nonreciprocity and entanglement in superconducting qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.11457v1
• Date: Tue, 12 May 2026 03:14:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-13 21:48:56.541854
• Title: Loss-induced quantum nonreciprocity and entanglement in superconducting qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットにおける損失誘起量子非相互性と絡み合い
• Authors: Yu-Meng Ren, Peng-Bo Li,
• Abstract要約: 超伝導プラットフォームにおける非相互性と非相互絡み合いを実現するための損失誘起スキームを提案する。 本結果は, 量子情報処理における工学的損失と非相互絡み合いの直接的な関連性を確立するものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9780163877096255
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Losses are ubiquitous in physics and are usually regarded as harmful in quantum information processing. Here, we propose a loss-induced scheme to achieve nonreciprocity and nonreciprocal entanglement in a superconducting platform, where two remote superconducting transmon qubits are connected via two lossy auxiliary cavities. The nonreciprocity in our scheme originates from interference between multiple lossy coupling paths. The coherent phases associated with the qubit-resonator couplings reverse sign under propagation reversal, while the loss-induced phases remain direction independent. Their combined effect leads to different interference conditions in the opposite directions, resulting in unequal effective couplings. We show that this loss-induced scheme can generate nonreciprocal quantum entanglement, indicating that loss can be utilized as a resource. Moreover, the tunability of nonreciprocity and nonreciprocal entanglement in our scheme can be manipulated by the relative phase induced by loss, allowing to tailor both reciprocal and nonreciprocal behaviors. Our results establish a direct link between engineered loss and nonreciprocal entanglement in quantum information processing and offer potential applications in scalable quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 損失は物理学においてユビキタスであり、通常は量子情報処理において有害であるとみなされる。 本稿では,2つの超伝導トランスモン量子ビットが2つの損失のある補助キャビティを介して接続される超伝導プラットフォームにおいて,非相互性と非相互絡み合いを実現するための損失誘起スキームを提案する。 このスキームの非相互性は、複数の損失結合経路間の干渉に起因する。 クォービット共振器結合に付随するコヒーレント相は伝播逆転の下で逆符号となるが、損失誘起相は方向に依存しない。 これらの結合効果は、反対方向に異なる干渉条件をもたらし、不等な有効結合をもたらす。 この損失誘起スキームは非相互量子エンタングルメントを発生し、損失を資源として利用することができることを示す。 さらに、我々のスキームにおける非相互性および非相互絡み合いのチューニング性は、損失によって引き起こされる相対位相によって操作することができ、相互挙動と非相互挙動の両方を調整できる。 この結果は,量子情報処理における工学的損失と非相互絡み合いの直接的な関係を確立し,スケーラブルな量子ネットワークにおける潜在的な応用を提供する。

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