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Dynamics of a qubit while simultaneously monitoring its relaxation and dephasing

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  • معلومة اضافية
    • Contributors:
      Laboratoire de Physique de l'ENS Lyon (Phys-ENS); École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL); Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Laboratoire Pierre Aigrain (LPA); Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS); École normale supérieure - Paris (ENS-PSL); Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL); Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Centre d'Enseignement et de Recherche en Mathématiques et Calcul Scientifique (CERMICS); École des Ponts ParisTech (ENPC); QUANTum Information Circuits (QUANTIC); Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris); Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Inria de Paris; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS); Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL); Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL; Université Paris Sciences et Lettres (PSL); Centre Automatique et Systèmes (CAS); Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)
    • بيانات النشر:
      HAL CCSD
      Nature Publishing Group
    • الموضوع:
      2018
    • Collection:
      HAL Lyon 1 (University Claude Bernard Lyon 1)
    • نبذة مختصرة :
      Supplemental videos can be found at http://physinfo.fr/publications/Ficheux1710.html and supplemental information can be found as an ancillary file on arxiv ; International audience ; Decoherence originates from the leakage of quantum information into external degrees of freedom. For a qubit the two main decoherence channels are relaxation and dephasing. Here, we report an experiment on a superconducting qubit where we retrieve part of the lost information in both of these channels. We demonstrate that raw averaging the corresponding measurement records provides a full quantum tomography of the qubit state where all three components of the effective spin-1/2 are simultaneously measured. From single realizations of the experiment, it is possible to infer the quantum trajectories followed by the qubit state conditioned on relaxation and/or dephasing channels. The incompatibility between these quantum measurements of the qubit leads to observable consequences in the statistics of quantum states. The high level of controllability of superconducting circuits enables us to explore many regimes from the Zeno effect to underdamped Rabi oscillations depending on the relative strengths of driving, dephasing and relaxation.
    • Relation:
      info:eu-repo/semantics/altIdentifier/arxiv/1711.01208; hal-01779089; https://hal.science/hal-01779089; https://hal.science/hal-01779089/document; https://hal.science/hal-01779089/file/s41467-018-04372-9.pdf; ARXIV: 1711.01208; PUBMEDCENTRAL: PMC5954145
    • الرقم المعرف:
      10.1038/s41467-018-04372-9
    • Rights:
      info:eu-repo/semantics/OpenAccess
    • الرقم المعرف:
      edsbas.46B9F9E3