用于精确控制Fock态的工程Kerr非线性
量子物理
2025-10-31 v1
摘要
我们提出了一种实用的设计框架，用于扰动Kerr非线性振子中的高保真量子控制，直接解决谱灌满问题。我们指出，系统atic谱色散性质——这会阻碍选择性寻址——直接源于Kerr非线性比例()的有理数。我们的解决方案是一种通用的架构原则：将该比例工程为复数有理数，逼近无理数，以系统性消除 parasitic 共振。运用马格纳展开，我们推导出包含所有Stark位移校正的完整有效哈密顿量，以准确靶向转换。我们通过数值仿真验证了这一框架，演示了用于确定性合成NOON态以及高光子数Fock态（例如）的协议，实现理想忠诚度超过。这些协议对环境衰减和热效应具有鲁棒性。这项工作为量子电路中的玻色处理器提供了架构蓝图，并为多模量子系统的未来设计奠定了基础原则。
引用
@article{arxiv.2510.26399,
title = {Engineered Kerr Nonlinearities for Precise Quantum Control of Fock States},
author = {Gabriella G. Damas and Ciro Micheletti Diniz and Norton G. de Almeida and Celso J. Villas-Bôas and G. D. de Moraes Neto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.26399},
year = {2025}
}