Préparation d'un état de chat dans une architecture de l'électrodynamique quantique en circuit

Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l'élaboration d'une plateforme expérimentale permettant la création d'états de chats qui sont des candidats prometteurs pour l'implémentation de codes de correction d'erreurs. Ces états ont été créés dans une architecture d'électrodynamique quantique en circuit dans laquelle un qubit ancillaire permet le contrôle et la manipulation de l'état de chat encodé dans un oscillateur harmonique. Dans cette architecture, les photons micro-ondes d'une cavité de haute qualité interagissent avec un qubit supraconducteur de type transmon en régime dispersif permettent l'encodage de tels états. Pour opérer ce dispositif, un montage expérimental permettant le contrôle du qubit ancillaire et de la cavité ainsi que la lecture dispersive du qubit a été mis en œuvre. Les états de chats sont encodés à l'aide du protocole qcMAP, un protocole tiré de la littérature. Pour y parvenir, différentes techniques de caractérisation ont été utilisées permettant d'extraire les propriétés pertinentes à l'opération du dispositif et l'implémentation de ce protocole. La tomographie de l'état à chaque étape du protocole permet de confirmer qu'il est possible d'implémenter des états de chats avec la méthode expérimentale présentée. Cela démontre aussi qu'il est possible d'effectuer les portes permettant le contrôle de la cavité et du qubit ancillaire. Le contrôle de la phase de l'état de chat confirme qu'il est possible de faire du contrôle cohérent, ce qui ouvre la porte à la création d'états plus complexes. Puis finalement, une modification de la taille de l'état de chat permet d'en apprendre davantage sur les mécanismes venant affecter la fidélité. La fidélité maximale de l'état de chat F=0.85 est principalement limitée par la décohérence du qubit ancillaire utilisé pour l'encodage de l'état. Finalement, ces travaux ont permis d'ouvrir la porte sur l'implémentation expérimentale de codes bosoniques à l'Université de Sherbrooke et à l'Institut Quantique.

Name thesis:degree_name

M. Sc.

Level thesis:degree_level

Maîtrise

Discipline thesis:degree_discipline

Physique

Grantor dc:publisher

Université de Sherbrooke

Year dc:date.issued

2023

Author dc:creator

• Lacroix, Amélie

Advisor dc:contributor.advisor

• Pioro-Ladrière, Michel

• Information quantique
• Code bosonique
• État de chat
• Électrodynamique quantique en circuit
• Qubit supraconducteur
• Régime dispersif

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ca/

Language dc:language.iso

fr

Handle dc:identifier.uri

http://hdl.handle.net/11143/20391

OAI identifier oai:identifier

oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/20391