超导系统下利用量子非破坏性测量制备量子态
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作者:
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(中国科学技术大学 中国科学院量子信息重点实验室,安徽 合肥 230026)

作者简介:

张立言(1992-),硕士研究生,从事量子光学相关方向研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(1167430511474271)资助项目 (中国科学技术大学 中国科学院量子信息重点实验室,安徽 合肥 230026)


Using prepare fock state in superconducting system by quantum non-demolition me asurement
Author:
Affiliation:

(Key Laboratory of Quantum Information,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China)

Fund Project:

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    摘要:

    基于超导量子电路系统,我们提出了通过量子非 破坏性测量的方法来实现光子的量子态制备。由约 瑟夫森结构成的两能级超导量子比特,在与腔耦合的情况下,其能级会产生斯塔克位移,位 移的大小与腔 内光子数成正比。利用超导量子比特能级位移受到腔内光子影响这一性质,在波导与超导量 子比特耦合的 情况下,通过波导中光子透过率的测量,从而判断出腔内的光子数。这种测量方式对腔内的 光子不产生影 响,因而是量子非破坏性测量,进而实现腔内光子的量子态制备。此外,我们还讨论了相关 参数对制备效 果的影响,在此基础之上,提出了通过反馈重复测量的方法来提高制备效率,从而实现目标 量子态的快速制备。

    Abstract:

    Based on the superconducting quantum circuit system,we propose a quant um non-demolition measurement for preparing Fock states.In the case of coupling with the cavity,the two-level superconducting qubit formed by Josephson structure will produce a Stark shift, which is proportional to the number of photons in the cavity.Based on the property that the energy level shift of superconducting quantum bit is affected by the photon in the cavity,th e number of photons in the cavity can be determined by the measurement of the photon transmittance i n the waveguide when the waveguide is coupled with the superconducting qubit.This measurement m ethod has no influence on the photons in the cavity,so it is a quantum non-demo lition measurement,and then the quantum states of the photons in the cavity can be prepared.In addition,we also di scuss the influence of relative parameters on the preparation effect.Based on this,we propose a me thod of feedback repeated measurement to improve the preparation efficiency and realize the rapid preparation of the target quantum state.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

张立言,杨传生.超导系统下利用量子非破坏性测量制备量子态[J].光电子激光,2018,29(11):1200~1205

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  • 收稿日期:2018-05-02
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  • 在线发布日期: 2018-11-14
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