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确定性生成 20 位量子二维光子簇态

量子物理 2025-07-25 v1

摘要

多维簇态是面向稳健量子通信、基于测量的量子计算和量子测距的关键资源。本文 presented 一种能够产生二维梯形结构中大规模纠缠 microwave 光子状态的装置。该装置由一对相互耦合的超导 transmon 量子比特组成,每个 transmon 可调谐耦合至公共输出波导。该架构允许每个 transmon 与确定性发射的光子量子比特之间产生纠缠。通过在受控光子发射与两个量子门交替执行,我们生成大小为 2×n 的时间和频率复用簇态。我们测量了跨最多 20 个光子量子比特的局部可纠缠特征。我们预期该装置架构能够产生各种其他张量网络状态,如树形图状态、中继态或toric code的基态,并且能够轻松扩展以生成更大尺度和更高维度的状态。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.06623,
  title  = {Deterministic generation of a 20-qubit two-dimensional photonic cluster state},
  author = {James O'Sullivan and Kevin Reuer and Aleksandr Grigorev and Xi Dai and Alonso Hernández-Antón and Manuel H. Muñoz-Arias and Christoph Hellings and Alexander Flasby and Dante Colao Zanuz and Jean-Claude Besse and Alexandre Blais and Daniel Malz and Christopher Eichler and Andreas Wallraff},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.06623},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 19 figures