基于最优绝热控制的克尔非线性谐振子中猫态的快速制备
量子物理
2022-05-25 v3
摘要
宏观猫态已被广泛研究以阐明量子物理的基本原理及其在量子信息处理中的应用。本文提出一种通过梯度下降最优绝热控制在克尔非线性谐振子中绝热制备猫态的量子加速方法。通过同时绝热调谐腔失谐与驱动场强度，可拓宽目标轨迹与非绝热轨迹之间最小能隙的宽度，从而加快沿绝热路径的演化。与先前仅在克尔非线性谐振子中通过控制双光子泵浦强度来制备猫态的方案相比，我们的方法能以更短时间制备目标态，且具有高保真度与较大的非经典体积。值得注意的是，我们的方法制备的猫态对单光子损耗也具有很好的鲁棒性。此外，当我们的方案具有较大初始失谐时，可成功制备大尺寸猫态。该制备猫态的方案可在超导量子电路中实现，为量子信息编码与容错量子计算提供量子态资源。
引用
@article{arxiv.2108.13225,
title = {Fast generation of Cat states in Kerr nonlinear resonators via optimal adiabatic control},
author = {Jiao-Jiao Xue and Ke-Hui Yu and Wen-Xiao Liu and Xin Wang and Hong-Rong Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13225},
year = {2022}
}