Feedback in a cavity QED system for control of quantum beats
Creators
- 1. University of Maryland, College Park
- 2. Joint Quantum Institute
- 3. Universidad Nacional Autónoma de México
- 4. University of Auckland
Description
Conditional measurements on the undriven mode of a two-mode cavity QED system prepare a coherent superposition of ground states which generate quantum beats. The continuous system drive induces decoherence through the phase interruptions from Rayleigh scattering, which manifests as a decrease of the beat amplitude and an increase of the frequency of oscillation. We report recent experiments that implement a simple feedback mechanism to protect the quantum beat. We continuously drive the system until a photon is detected, heralding the presence of a coherent superposition. We then turn off the drive and let the superposition evolve in the dark, protecting it against decoherence. At a later time we reinstate the drive to measure the amplitude, phase, and frequency of the beats. The amplitude can increase by more than fifty percent, while the frequency is unchanged by the feedback.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تعد القياسات المشروطة على الوضع غير المدفوع لنظام QED ثنائي التجويف تراكبًا متماسكًا للحالات الأرضية التي تولد نبضات كمية. يحث محرك النظام المستمر على إزالة التماسك من خلال انقطاعات الطور من تشتت Rayleigh، والذي يتجلى في انخفاض سعة النبضة وزيادة تردد التذبذب. نبلغ عن التجارب الحديثة التي تنفذ آلية تغذية راجعة بسيطة لحماية الإيقاع الكمومي. نحن ندير النظام باستمرار حتى يتم اكتشاف الفوتون، مما يبشر بوجود تراكب متماسك. ثم نطفئ محرك الأقراص ونترك التراكب يتطور في الظلام، ويحميه من فك الترابط. في وقت لاحق، نعيد تشغيل محرك الأقراص لقياس سعة الإيقاعات وطورها وترددها. يمكن أن تزيد السعة بأكثر من خمسين بالمائة، في حين أن التردد لا يتغير بسبب التغذية الراجعة.Translated Description (French)
Les mesures conditionnelles sur le mode non piloté d'un système QED à cavité à deux modes préparent une superposition cohérente d'états fondamentaux qui génèrent des battements quantiques. L'entraînement continu du système induit une décohérence à travers les interruptions de phase de la diffusion de Rayleigh, qui se manifeste par une diminution de l'amplitude du battement et une augmentation de la fréquence d'oscillation. Nous rapportons des expériences récentes qui mettent en œuvre un mécanisme de rétroaction simple pour protéger le battement quantique. Nous pilotons continuellement le système jusqu'à ce qu'un photon soit détecté, annonçant la présence d'une superposition cohérente. Nous éteignons ensuite le variateur et laissons la superposition évoluer dans l'obscurité, la protégeant de la décohérence. Plus tard, nous rétablissons le lecteur pour mesurer l'amplitude, la phase et la fréquence des battements. L'amplitude peut augmenter de plus de cinquante pour cent, tandis que la fréquence est inchangée par le retour.Translated Description (Spanish)
Las mediciones condicionales en el modo no accionado de un sistema QED de cavidad de dos modos preparan una superposición coherente de estados fundamentales que generan latidos cuánticos. El accionamiento continuo del sistema induce decoherencia a través de las interrupciones de fase de la dispersión de Rayleigh, que se manifiesta como una disminución de la amplitud del latido y un aumento de la frecuencia de oscilación. Presentamos experimentos recientes que implementan un mecanismo de retroalimentación simple para proteger el latido cuántico. Conducimos continuamente el sistema hasta que se detecta un fotón, anunciando la presencia de una superposición coherente. Luego apagamos la unidad y dejamos que la superposición evolucione en la oscuridad, protegiéndola contra la decoherencia. Más adelante, restablecemos la unidad para medir la amplitud, la fase y la frecuencia de los latidos. La amplitud puede aumentar en más del cincuenta por ciento, mientras que la frecuencia no cambia por la retroalimentación.Files
epjconf_icap2012_03005.pdf.pdf
Files
(24 Bytes)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
|
24 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التغذية الراجعة في نظام QED للتجويف للتحكم في النبضات الكمية
- Translated title (French)
- Rétroaction dans un système QED à cavité pour le contrôle des battements quantiques
- Translated title (Spanish)
- Retroalimentación en un sistema QED de cavidad para el control de latidos cuánticos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3103676252
- DOI
- 10.1051/epjconf/20135703005
References
- https://openalex.org/W1530682388
- https://openalex.org/W1662373048
- https://openalex.org/W1967198131
- https://openalex.org/W1975544664
- https://openalex.org/W1996750340
- https://openalex.org/W2001688136
- https://openalex.org/W2009018621
- https://openalex.org/W2019442644
- https://openalex.org/W202126986
- https://openalex.org/W2027457901
- https://openalex.org/W2036171866
- https://openalex.org/W2047583258
- https://openalex.org/W2053798711
- https://openalex.org/W2062864367
- https://openalex.org/W2080474114
- https://openalex.org/W2101581278
- https://openalex.org/W2122959526
- https://openalex.org/W2140739731
- https://openalex.org/W2321211222
- https://openalex.org/W2332821728
- https://openalex.org/W3011514884
- https://openalex.org/W3098178402
- https://openalex.org/W3102239248
- https://openalex.org/W4301145296