Projektbeschreibung
Wie mit gesteuertem Photonenzerfall Qubits zurückzusetzen und auszulesen sein könnten
Seit etwas mehr als einem Jahrzehnt hat ein neuer Typ des supraleitenden Qubits die Welt der Quanteninformationsverarbeitung im Sturm erobert. Das Transmon, das vor einigen Jahren in einer bahnbrechenden gesteuerten Qubit-Qubit-Wechselwirkung zum Einsatz kam, ist nun zu einem wichtigen Werkzeug der Erforschung von Multi-Qubit-Phänomenen geworden. Das EU-finanzierte Projekt EDSP wird mit diesem System die Möglichkeit untersuchen, ob die typischerweise problematische Dissipation und Dekohärenz, anstatt sie zu bekämpfen, dazu genutzt werden kann, ein Rücksetzen des Qubit-Zustands und Auslesen des Zustands des Qubits durch Photonen-vermittelte Fluoreszenz zu realisieren.
Ziel
Dissipation is fundamental to physical systems. In quantum mechanics, this manifests itself as energy decay and dephasing also known as quantum decoherence. In the field of quantum computing, decoherence is often relegated as a non-ideality of the physical system. However, dissipation and decoherence are a necessary for quantum information processing; allowing measurement, state preparation, and quantum error correction. I propose to explore engineered multi-photon dissipation processes using superconducting circuits. By extending the well-established ‘transmon qubit’ platform, this work will investigate the use of symmetry to prevent single-photon decay while allowing two-photon and four-photon decay events. Such a mechanism has immediate applications akin to trapped-ion technology for qubit state reset and resonance fluorescence readout. In addition, possible multi-mode dissipative processes provide a rich physics to explore more complex quantum phenomena in larger systems. This includes entanglement stabilization and the generation of decoherence-free subspaces.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich