Codificación determinista de la información cuántica utilizando 100 fotones de los estados del gato de Schrödinger.

Área de la Ciencia:

• La computación cuántica es la computación cuántica.
• La óptica cuántica es una óptica cuántica.
• Circuitos superconductores en circuitos superconductores.

Sus antecedentes:

• Los bits cuánticos individuales (qubits) tienen limitaciones en el almacenamiento de información en comparación con los osciladores.
• Los osciladores pueden almacenar múltiples excitaciones y coherencias, permitiendo complejos estados multifotónicos.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar el control preciso de múltiples fotones utilizando qubits superconductores acoplados a un resonador de cavidad.
• Para crear y manipular estados de superposición cuántica a gran escala, específicamente "estados de gato".

Principales métodos:

• Utilizó un qubit transmon superconductor con un acoplamiento fuera de resonancia altamente ideal a un resonador de cavidad de guía de onda.
• Empleó lógica condicional qubit-fotón para la manipulación de estados.
• Interacción dispersiva apalancada que excede significativamente las tasas de decoherencia.

Principales resultados:

• Logró la manipulación simultánea de cientos de fotones.
• Mapeado con éxito estados arbitrarios de qubits a "estados de gato" con hasta 111 fotones.
• Amplió el protocolo para generar superposiciones de hasta cuatro estados coherentes.

Conclusiones:

• Demostró una poderosa interfaz entre la computación cuántica de variables discretas y continuas.
• El control desarrollado permite la creación de estados de grandes gatos, avanzando el procesamiento de información cuántica.
• Se destacan las posibles aplicaciones en metrología cuántica y procesamiento de información.