Limits on Kerr Nonlinearity and Photon Loss for the Initialization and Readout of a Kerr-cat Qubit
Translated title:
Grenzen an Kerr-Nichtlinearität und Photonenverlust für die Initialisierung und das Auslesen eines Kerr-cat Qubits
Abstract:
This thesis explores the feasibility and limitations of initializing and reading out Kerr-cat qubits in systems with varying levels of Kerr nonlinearity (K) and photon loss rate (κ). Kerr-cat qubits, which use superpositions of coherent states
(Schrödinger cat states), show promise for quantum computing due to their resilience to dephasing errors. This work investigates the quality of the initialization by simulating this process and analyzing the resulting Wigner function
to identify unique quantum behavior. The primary challenge addressed is the need for high K and low Q, which is not achievable in all systems.
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This thesis explores the feasibility and limitations of initializing and reading out Kerr-cat qubits in systems with varying levels of Kerr nonlinearity (K) and photon loss rate (κ). Kerr-cat qubits, which use superpositions of coherent states
(Schrödinger cat states), show promise for quantum computing due to their resilience to dephasing errors. This work investigates the quality of the initialization by simulating this process and analyzing the resulting Wigner function
to identify unique q...
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Translated abstract:
Diese Arbeit untersucht die Realisierung der Initialisierung und des Auslesens von Kerr-cat Qubits in Systemen mit unterschiedlichen Werten von Kerr-Nichtlinearität (K) und Photonverlustrate (κ). Kerr-cat Qubits, die Superpositionen kohärenter Zustände (Cat Zustände) nutzen, zeigen aufgrund niedriger Dephasierung großes Potenzial für Quantencomputing. In dieser Arbeit wird die Qualität der Initialisierung untersucht, indem dieser Prozess simuliert und die resultierende Wigner-Funktion analysiert wird, um festzustellen, ob charakterisches quantenmechanischen Verhalten vorhanden ist. Letzendlich wird gezeigt, dass Kerr-cat Qubits auch mit niedrigerem K and höherem Q realisiert werden können als bisher.
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Diese Arbeit untersucht die Realisierung der Initialisierung und des Auslesens von Kerr-cat Qubits in Systemen mit unterschiedlichen Werten von Kerr-Nichtlinearität (K) und Photonverlustrate (κ). Kerr-cat Qubits, die Superpositionen kohärenter Zustände (Cat Zustände) nutzen, zeigen aufgrund niedriger Dephasierung großes Potenzial für Quantencomputing. In dieser Arbeit wird die Qualität der Initialisierung untersucht, indem dieser Prozess simuliert und die resultierende Wigner-Funktion analysiert...
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