薛定谔弹射器：从微波腔存储器发射多光子量子态
量子物理
2017-06-07 v1 超导电性
摘要
将量子态编码于复杂的多光子场中可克服量子网络信号传输中的损耗。以这种方式编码的量子信息的传输要求本地存储的态能够转换为传播场。本文中，我们通过实验展示了将多光子量子态（如“薛定谔猫态”）从微波腔量子存储器受控转换为传播模式。利用单个约瑟夫森结的非线性进行参量转换，我们可在约 500 ns 内释放腔态，比其本征寿命快约 3 个数量级。该“弹射器”以估计 >90% 的效率将任意腔场忠实转换为行波信号，从而实现复杂巡回量子态的按需生成。重要的是，释放过程可在快时间尺度上精确控制，使我们能够通过部分转换产生腔与行波模式之间的纠缠。我们的系统可作为微波量子网络的骨干，为可纠错的量子信息分发以及将高度非经典态传输至混合量子系统铺平道路。
引用
@article{arxiv.1612.05238,
title = {Schrodinger's catapult: Launching multiphoton quantum states from a microwave cavity memory},
author = {Wolfgang Pfaff and Christopher J Axline and Luke D Burkhart and Uri Vool and Philip Reinhold and Luigi Frunzio and Liang Jiang and Michel H Devoret and Robert J Schoelkopf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.05238},
year = {2017}
}
备注
18 pages, 13 figures (incl. Supplementary Information)