Квантовая оптика

Параллельная многокубитная эволюция в протоколе квантового неразрушающего взаимодействия

Е. Н. Башмакова, Е. А. Вашукевич, Т. Ю. Голубева

Санкт-Петербургский государственный университет, 199034 Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: На сегодняшний день двухкубитные логические квантовые вентили стали неотъемлемой частью квантовых вычислений, поэтому исследование методов их реализации представляется важной практической проблемой для различных квантово-оптических и информационных приложений. В настоящей работе рассмотрен протокол многомодового квантового неразрушающего взаимодействия между атомным ансамблем и светом с орбитальным угловым моментом с целью анализа применимости этого протокола в вычислениях в дискретных переменных. Построен многомодовый гамильтониан взаимодействия и проанализирована динамика полевых и атомных переменных в зависимости от структуры управляющего поля. Подробно обсуждена процедура выделения кубитных невзаимодействующих подсистем на множестве атомных и полевых мод для различных значений орбитального момента управляющего поля. Такая процедура помогает свести рассматриваемый протокол к параллельной эволюции двухкубитных замкнутых систем.

Ключевые слова: квантовое неразрушающее взаимодействие, моды Лагерра–Гаусса, орбитальный угловой момент, кубиты, дискретные переменные.

Поступила в редакцию: 23.04.2023
Исправленный вариант: 23.04.2023
Принята в печать: 20.05.2023

DOI: 10.21883/OS.2023.07.56130.4902-23

Реферативные базы данных:

•