电路 QED：无需经典脉冲由超导量子三能级系统诱导的交叉克尔效应
量子物理
2018-02-23 v1
摘要
实现交叉克尔非线性是量子信息处理中许多应用的重要任务。在这项工作中，我们提出了一种在两个超导共面波导谐振器之间实现交叉克尔非线性相互作用的方法，这两个谐振器由一个三能级超导磁通量子三能级系统（耦合器）耦合。通过采用量子三能级系统-谐振器色散相互作用，我们推导出一个包含双光子数算符和耦合器算符的有效哈密顿量。当耦合器处于基态时，该哈密顿量可用于描述两个谐振器之间的交叉克尔非线性相互作用。由于耦合器在整个过程中未被激发，耦合器退相干的影响可以被大大最小化。更重要的是，与先前的方案相比，我们的方案不需要经典脉冲。此外，由于仅使用三能级量子三能级系统，与先前需要四能级人工原子系统的方案相比，其实验装置得到了极大简化。基于我们的哈密顿量，我们实现了一个双谐振器量子比特受控相位门，并生成了一个双谐振器纠缠相干态。数值模拟表明，利用当前的电路 QED 技术，高保真度地实现相位门和创建纠缠相干态是可行的。
引用
@article{arxiv.1611.06749,
title = {Circuit QED: Cross-Kerr-effect induced by a superconducting qutrit without classical pulses},
author = {Tong Liu and Chui-ping Yang and Yang Zhang and Chang-shui Yu and Wei-ning Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.06749},
year = {2018}
}
备注
9 pages, 4 figures