1Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata (IFIMAR), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata & CONICET, 7600 Mar del Plata, Argentina
2Кафедра прикладної фізики та фізики Єльського університету, Нью-Хейвен, Коннектикут 06520, США
3Єльський квантовий інститут, Єльський університет, Нью-Хейвен, Коннектикут 06520, США
4Факультет фізики, Університет Коннектикуту, Сторрс, Коннектикут, США
5Факультет хімії Єльського університету, PO Box 208107, New Haven, Connecticut 06520-8107, USA
6Departamento de Física “JJ Giambiagi” та IFIBA, FCEyN, Університет Буенос-Айреса, 1428 Буенос-Айрес, Аргентина
Вам цей документ цікавий чи ви хочете обговорити? Скайте або залиште коментар на SciRate.
абстрактний
Параметричні ворота та процеси, розроблені з точки зору статичного ефективного гамільтоніана керованої системи, є центральними для квантової технології. Однак пертурбативні розширення, які використовуються для отримання статичних ефективних моделей, можуть бути не в змозі ефективно охопити всю відповідну фізику вихідної системи. У цій роботі ми досліджуємо умови дійсності звичайного статичного ефективного гамільтоніана низького порядку, який використовується для опису осцилятора Керра під дією стиснення. Ця система представляє фундаментальний і технологічний інтерес. Зокрема, його використовували для стабілізації станів кота Шредінгера, які мають застосування для квантових обчислень. Ми порівнюємо стани та енергії ефективного статичного гамільтоніана з точними станами Флоке та квазі-енергіями керованої системи та визначаємо режим параметрів, де два описи збігаються. Наша робота висвітлює фізику, яку не враховують звичайні статичні ефективні методи лікування, і яку можна дослідити за допомогою найсучасніших експериментів.
Показане зображення: спектр енергій збудження та відповідних квазіенергій для статичного ефективного гамільтоніана (чорний) і оператора Флоке (помаранчевий). Два приклади: в одному статичний ефективний опис працює ідеально, а в другому – ні. Ми кількісно визначаємо це як функцію параметрів нелінійності $g_3$ і $g_4$ і надаємо карту параметрів.
Популярне резюме
► Дані BibTeX
► Список літератури
[1] П. Л. Капіца, Рад. фіз. ЖЕТФ 21, 588–592 (1951).
[2] Ландау Л.Д., Ліфшиц Є.М. Механіка: Том 1, Вип. 1 (Butterworth-Heinemann, 1976).
[3] J. Venkatraman, X. Xiao, RG Cortiñas, A. Eickbusch і MH Devoret, Phys. Преподобний Летт. 129, 100601 (2022a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.100601
[4] Z. Wang і AH Safavi-Naeini, «Квантовий контроль і захист від шуму $0-pi$ кубіта Floquet», (2023), arXiv:2304.05601 [quant-ph].
arXiv: 2304.05601
[5] W. Paul, Rev. Mod. фіз. 62, 531 (1990).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.62.531
[6] N. Goldman and J. Dalibard, Phys. Ред. X 4, 031027 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.4.031027
[7] DJ Wineland, Rev. Mod. фіз. 85, 1103 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.85.1103
[8] CD Bruzewicz, J. Chiaverini, R. McConnell та JM Sage, Applied Physics Reviews 6, 021314 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5088164
[9] В. Магнус, Commun Pure Appl Math 7, 649 (1954).
https:///doi.org/10.1002/cpa.3160070404
[10] Ф. Фер, Бюл. Classe Sci. акад. Р. Біл. 21, 818 (1958).
[11] Р. Р. Ернст, Г. Боденхаузен та А. Вокаун, Принципи ядерного магнітного резонансу в одному та двох вимірах (Oxford University Press, Оксфорд, 1994).
[12] U. Haeberlen, High Resolution NMR in Solids Selective Averaging: Додаток 1 Досягнення в магнітному резонансі, Досягнення в магнітному резонансі. Додаток (Elsevier Science, 2012).
https:///books.google.com.br/books?id=z_V-5uCpByAC
[13] RM Wilcox, J. Math. фіз. 8, 962 (1967).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1705306
[14] X. Xiao, J. Venkatraman, RG Cortiñas, S. Chowdhury та MH Devoret, «Діаграматичний метод для обчислення ефективного гамільтоніана керованих нелінійних осциляторів», (2023), arXiv: 2304.13656 [quant-ph].
arXiv: 2304.13656
[15] M. Marthaler and MI Dykman, Phys. Rev. A 73, 042108 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.73.042108
[16] M. Marthaler and MI Dykman, Phys. Rev. A 76, 010102 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.76.010102
[17] М. Дикман, Флуктуаційні нелінійні осцилятори: від наномеханіки до квантових надпровідних схем (Oxford University Press, 2012).
[18] W. Wustmann і V. Шумейко, Phys. B 87, 184501 (2013).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.87.184501
[19] П. Кранц, А. Бенгтссон, М. Сімоен, С. Густавссон, В. Шумейко, В. Олівер, К. Вілсон, П. Делсінг і Дж. Байландер, Nature Communications 7, 11417 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms11417
[20] N. Frattini, U. Vool, S. Shankar, A. Narla, K. Sliwa, and M. Devoret, App. фіз. Lett. 110, 222603 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4984142
[21] PT Cochrane, GJ Milburn і WJ Munro, Phys. Rev. A 59, 2631 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.59.2631
[22] H. Goto, Наукові звіти 6, 21686 (2016).
https:///doi.org/10.1038/srep21686
[23] H. Goto, Журнал фізичного товариства Японії 88, 061015 (2019).
https:///doi.org/10.7566/JPSJ.88.061015
[24] H. Goto і T. Kanao, Phys. Дослідження 3, 043196 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.043196
[25] S. Puri, L. St-Jean, JA Gross, A. Grimm, NE Frattini, PS Iyer, A. Krishna, S. Touzard, L. Jiang, A. Blais, ST Flammia та SM Girvin, Sci. Adv. 6, 5901 (2020).
https:///doi.org/10.1126/sciadv.aay5901
[26] B. Wielinga і GJ Milburn, Phys. Rev. A 48, 2494 (1993).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.48.2494
[27] Х. Чавес-Карлос, Т. Л. Лезама, Р. Г. Кортіньяс, Дж. Венкатраман, М. Х. Деворе, В. С. Батіста, Ф. Перес-Берналь і Л. Ф. Сантос, npj Quantum Information 9, 76 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41534-023-00745-1
[28] MAP Reynoso, DJ Nader, J. Chavez-Carlos, BE Ordaz-Mendoza, RG Cortiñas, VS Batista, S. Lerma-Hernández, F. Pérez-Bernal, and LF Santos, “Квантове тунелювання та перетини рівнів у стиснутому приводі Осцилятор Керра,” (2023), arXiv:2305.10483 [квант-ph].
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.108.033709
arXiv: 2305.10483
[29] Z. Wang, M. Pechal, EA Wollack, P. Arrangoiz-Arriola, M. Gao, NR Lee та AH Safavi-Naeini, Phys. Ред. X 9, 021049 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.021049
[30] A. Grimm, NE Frattini, S. Puri, SO Mundhada, S. Touzard, M. Mirrahimi, SM Girvin, S. Shankar, and MH Devoret, Nature 584, 205 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-020-2587-z
[31] Дж. Венкатраман, Р. Г. Кортінас, Н. Е. Фраттіні, X. Сяо та М. Х. Деворет, «Квантова інтерференція шляхів тунелювання під двоямковим бар’єром», (2022b), arXiv: 2211.04605 [quant-ph].
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2211.04605
arXiv: 2211.04605
[32] Д. Іяма, Т. Камія, С. Фуджі, Х. Мукай, Ю. Чжоу, Т. Нагасе, А. Томонага, Р. Ван, Ж.-Ж. Сюе, С. Ватабе, С. Квон і Дж.-С. Цай, «Спостереження та маніпулювання квантовою інтерференцією в надпровідному параметричному осциляторі Керра», (2023), arXiv:2306.12299 [quant-ph].
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44496-1
arXiv: 2306.12299
[33] NE Frattini, RG Cortiñas, J. Venkatraman, X. Xiao, Q. Su, CU Lei, BJ Chapman, VR Joshi, S. Girvin, RJ Schoelkopf та ін., препринт arXiv arXiv:2209.03934 (2022).
arXiv: 2209.03934
[34] J. Koch, TM Yu, J. Gambetta, AA Houck, DI Schuster, J. Majer, A. Blais, MH Devoret, SM Girvin і RJ Schoelkopf, Phys. Rev. A 76, 042319 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.76.042319
[35] SM Girvin, у матеріалах літньої школи Les Houches з квантових машин, під редакцією BHMH Devoret, RJ Schoelkopf та L. Cugliándolo (Oxford University Press Oxford, Oxford, UK, 2014) стор. 113–256.
[36] С. Пурі, С. Бутін і А. Блейс, npj Квантова інформація 3, 1 (2017).
https://doi.org/10.1038/s41534-017-0019-1
[37] C. Chamberland, K. Noh, P. Arrangoiz-Arriola, ET Campbell, CT Hann, J. Iverson, H. Putterman, TC Bohdanowicz, ST Flammia, A. Keller, G. Refael, J. Preskill, L. Jiang, AH Safavi-Naeini, O. Painter та FG Brandão, PRX Quantum 3, 010329 (2022), видавець: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010329
[38] D. Ruiz, R. Gautier, J. Guillaud та M. Mirrahimi, Phys. Rev. A 107, 042407 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.107.042407
[39] Р. Готьє, А. Сарлетт і М. Міррахімі, PRX Quantum 3, 020339 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.020339
[40] H. Putterman, J. Iverson, Q. Xu, L. Jiang, O. Painter, FG Brandão та K. Noh, Phys. Преподобний Летт. 128, 110502 (2022), видавець: Американське фізичне товариство.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.110502
[41] JH Shirley, Phys. Rev. 138, B979 (1965).
https:///doi.org/10.1103/PhysRev.138.B979
[42] V. Sivak, N. Frattini, V. Joshi, A. Lingenfelter, S. Shankar, and M. Devoret, Phys. Застосована редакція 11, 054060 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.11.054060
[43] DA Wisniacki, Europhysics Lett. 106, 60006 (2014).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/106/60006
[44] M. Mirrahimi, Z. Leghtas, VV Albert, S. Touzard, RJ Schoelkopf, L. Jiang і MH Devoret, New Journal of Physics 16, 045014 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/4/045014
[45] LF Santos, M. Távora та F. Pérez-Bernal, Phys. Rev. A 94, 012113 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.012113
[46] F. Evers and AD Mirlin, Rev. Mod. фіз. 80, 1355 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.80.1355
[47] М. І. Дикман і М. А. Кривоглаз, Physica Status Solidi (B) 68, 111 (1975).
https:///doi.org/10.1002/pssb.2220680109
[48] J. Venkatraman, X. Xiao, RG Cortiñas і MH Devoret, «Про статичний ефективний Ліндбладіан стиснутого осцилятора Керра», (2022c), arXiv:2209.11193 [quant-ph].
arXiv: 2209.11193
[49] Х. Чавес-Карлос, Р. Г. Кортіньяс, М. А. Рейносо, І. Гарсія-Мата, В. С. Батіста, Ф. Перес-Берналь, Д. А. Вішняцкі та Л. Ф. Сантос, «Введення надпровідних кубітів у хаос», (2023), arXiv:2310.17698 [ кількісний-ph].
arXiv: 2310.17698
[50] I. García-Mata, E. Vergini, and DA Wisniacki, Phys. Rev. E 104, L062202 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevE.104.L062202
Цитується
[1] Таро Канао та Хаято Гото, «Швидкі елементарні вентилі для універсальних квантових обчислень із кубітами параметричного осцилятора Керра», Physical Review Research 6 1, 013192 (2024).
[2] Франческо Іачелло, Родріго Г. Кортіньяс, Франсіско Перес-Берналь і Леа Ф. Сантос, «Симетрії осцилятора Керра, керованого стисненням», Журнал фізики A Mathematical General 56 49, 495305 (2023).
[3] Хорхе Чавес-Карлос, Мігель А. Прадо Рейносо, Ігнасіо Гарсія-Мата, Віктор С. Батіста, Франсіско Перес-Берналь, Дієго А. Вішняцкі та Леа Ф. Сантос, «Введення надпровідних кубітів у хаос», arXiv: 2310.17698, (2023).
Вищезазначені цитати від SAO / NASA ADS (останнє оновлення успішно 2024-03-25 16:32:56). Список може бути неповним, оскільки не всі видавці надають відповідні та повні дані про цитування.
Не вдалося отримати Перехресне посилання, наведене за даними під час останньої спроби 2024-03-25 16:32:55: Не вдалося отримати цитовані дані для 10.22331/q-2024-03-25-1298 з Crossref. Це нормально, якщо DOI був зареєстрований нещодавно.
Ця стаття опублікована в Quantum під Creative Commons Attribution 4.0 International (CC на 4.0) ліцензія. Авторське право залишається за оригінальними власниками авторських прав, такими як автори або їх установи.
- Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
- ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
- PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
- джерело: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-03-25-1298/
