תיאוריה יעילה לעומת Floquet עבור המתנד הפרמטרי Kerr

תיאוריה יעילה לעומת Floquet עבור המתנד הפרמטרי Kerr

חותמת זמן: 25 במרץ 2024 12:28

איגנסיו גרסיה-מאטה1, רודריגו ג'י קורטיניאס2,3, שו שיאו2, חורחה צ'אבס-קרלוס4, ויקטור ס בטיסטה5,3, לאה פ 'סנטוס4, ודייגו א' ויסניאקי6

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, ארגנטינה
2המחלקה לפיזיקה יישומית ופיזיקה, אוניברסיטת ייל, ניו הייבן, קונטיקט 06520, ארה"ב
3Yale Quantum Institute, אוניברסיטת ייל, ניו הייבן, קונטיקט 06520, ארה"ב
4המחלקה לפיזיקה, אוניברסיטת קונטיקט, סטורס, קונטיקט, ארה"ב
5המחלקה לכימיה, אוניברסיטת ייל, ת.ד. 208107, ניו הייבן, קונטיקט 06520-8107, ארה"ב
6Departamento de Física "J. J. Giambiagi" ו-IFIBA, FCEyN, Universidad de Buenos Aires, 1428 Buenos Aires, Argentina

מצא את העיתון הזה מעניין או רוצה לדון? סקייט או השאירו תגובה ב- SciRate.

תַקצִיר

שערים ותהליכים פרמטריים שהונדסו מנקודת המבט של המילטון האפקטיבי הסטטי של מערכת מונעת הם מרכזיים בטכנולוגיה הקוונטית. עם זאת, ייתכן שההרחבות המטרידות המשמשות להפקת מודלים אפקטיביים סטטיים לא יוכלו ללכוד ביעילות את כל הפיזיקה הרלוונטית של המערכת המקורית. בעבודה זו, אנו חוקרים את התנאים לתקפותו של המילטון הסטטי האפקטיבי הרגיל מסדר נמוך המשמש לתיאור מתנד Kerr תחת כונן לוחץ. מערכת זו היא בעלת עניין מהותי וטכנולוגי. בפרט, הוא שימש לייצוב מצבי חתול שרדינגר, שיש להם יישומים עבור מחשוב קוונטי. אנו משווים את המצבים והאנרגיות של המילטון הסטטי היעיל עם המצבים המדויקים של Floquet והמעין-אנרגיות של המערכת המונעת וקובעים את משטר הפרמטרים שבו שני התיאורים מסכימים. העבודה שלנו מביאה לאור את הפיזיקה שנותרה בחוץ על ידי טיפולים סטטיים יעילים רגילים ושניתן לחקור על ידי ניסויים מתקדמים.

תיאוריה יעילה לעומת Floquet עבור מתנד הפרמטרי Kerr PlatoBlockchain Data Intelligence. חיפוש אנכי. איי.

תמונה מומלצת: ספקטרום של אנרגיות עירור ואנרגיות מעין בהתאמה עבור המילטון האפקטיבי הסטטי (שחור) ואופרטור Floquet (כתום). שתי דוגמאות: אחת שבה התיאור האפקטיבי הסטטי עובד בצורה מושלמת, ואחת שבה הוא לא. אנו מכמתים זאת כפונקציה של פרמטר אי-לינאריות $g_3$ ו-$g_4$, ומספקים מפת פרמטרים.

סיכום פופולרי

קוויביטים שנוצרו באמצעות מתנדים לא ליניאריים (Kerr), כגון קוויביטים טרנסמוניים במחשבים קוונטיים קיימים, מוגנים מפני כמה מקורות של דה-קוהרנטיות. גישה נפוצה להבנת המאפיינים של מערכת זו היא לשקול קירוב אפקטיבי סטטי של המילטון שלה. עם זאת, לכל הקירוב יש גבולות. העבודה שלנו חושפת את הגבולות הללו ומספקת את אזורי הפרמטרים שבהם מתקיים התיאור הסטטי היעיל. ידע זה חשוב מאוד עבור מערכי ניסוי עתידיים שמתכננים לדחוף אי-לינאריות לערכים גדולים יותר כדי להשיג שערים מהירים יותר.

► נתוני BibTeX

► הפניות

[1] PL Kapitza, Soviet Phys. JETP 21, 588–592 (1951).

[2] ל"ד לנדאו וא"מ ליפשיץ, מכניקה: כרך 1, כרך. 1 (באטרוורת-היינמן, 1976).

[3] J. Venkatraman, X. Xiao, RG Cortiñas, A. Eickbusch, ו-MH Devoret, Phys. הכומר לט. 129, 100601 (2022א).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.100601

[4] Z. Wang ו-AH Safavi-Naeini, "בקרת קוונטים והגנה על רעשים של קוויביט של Floquet $0-pi$," (2023), arXiv:2304.05601 [quant-ph].
arXiv: 2304.05601

[5] W. Paul, Rev. Mod. פיזי. 62, 531 (1990).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.62.531

[6] N. Goldman and J. Dalibard, Phys. Rev. X 4, 031027 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.4.031027

[7] DJ Wineland, הכמרית Mod. פיז. 85, 1103 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.85.1103

[8] CD Bruzewicz, J. Chiaverini, R. McConnell, and JM Sage, Applied Physics Reviews 6, 021314 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5088164

[9] W. Magnus, Commune Pure Appl Math 7, 649 (1954).
https: / / doi.org/ 10.1002 / cpa.3160070404

[10] פ.פר, בול. Classe Sci. Acad. ר' בל. 21, 818 (1958).

[11] RR Ernst, G. Bodenhausen, ו-A. Wokaun, עקרונות של תהודה מגנטית גרעינית בממד אחד ושני (הוצאת אוניברסיטת אוקספורד, אוקספורד, 1994).

[12] U. Haeberlen, NMR ברזולוציה גבוהה בממוצע סלקטיבי של מוצקים: תוספת 1 התקדמות בתהודה מגנטית, התקדמות בתהודה מגנטית. תוספת (Elsevier Science, 2012).
https://​/​books.google.com.br/​books?id=z_V-5uCpByAC

[13] RM Wilcox, J. Math. פיזי. 8, 962 (1967).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1705306

[14] X. Xiao, J. Venkatraman, RG Cortiñas, S. Chowdhury ו-MH Devoret, "שיטה דיאגרמטית לחישוב המילטון האפקטיבי של מתנדים לא ליניאריים מונעים," (2023), arXiv:2304.13656 [quant-ph].
arXiv: 2304.13656

[15] M. Marthaler and MI Dykman, Phys. ר' א 73, 042108 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.73.042108

[16] M. Marthaler and MI Dykman, Phys. ר' א 76, 010102 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.76.010102

[17] M. Dykman, מתנדים לא ליניאריים משתנים: מננומכניקה למעגלים מוליכים קוונטיים (אוקספורד אוניברסיטת הוצאת, 2012).

[18] W. Wustmann and V. Shumeiko, Phys. ר' ב 87, 184501 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.87.184501

[19] P. Krantz, A. Bengtsson, M. Simoen, S. Gustavsson, V. Shumeiko, W. Oliver, C. Wilson, P. Delsing, and J. Bylander, Nature communications 7, 11417 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms11417

[20] N. Frattini, U. Vol, S. Shankar, A. Narla, K. Sliwa, and M. Devoret, App. פיזי. Lett. 110, 222603 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4984142

[21] PT Cochrane, GJ Milburn ו-WJ Munro, Phys. Rev. A 59, 2631 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.59.2631

[22] H. Goto, Scientific Reports 6, 21686 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / srep21686

[23] H. Goto, Journal of the Physical Society of Japan 88, 061015 (2019).
https: / / doi.org/ 10.7566 / JPSJ.88.061015

[24] H. Goto and T. Kanao, Phys. ר' מחקר 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, and SM Girvin, Sci. עו"ד 6, 5901 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1126 / sciadv.aay5901

[26] B. Wielinga ו-GJ Milburn, Phys. ר' א 48, 2494 (1993).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.48.2494

[27] J. Chávez-Carlos, TL Lezama, RG Cortiñas, J. Venkatraman, MH Devoret, VS Batista, F. Pérez-Bernal, and LF Santos, npj Quantum Information 9, 76 (2023).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-023-00745-1

[28] MAP Reynoso, DJ Nader, J. Chávez-Carlos, BE Ordaz-Mendoza, RG Cortiñas, VS Batista, S. Lerma-Hernández, F. Pérez-Bernal, ו-LF Santos, "מנהור קוונטים ומעברים מפלסיים ב-squeeze-driven מתנד Kerr,” (2023), arXiv:2305.10483 [quant-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, and AH Safavi-Naeini, Phys. Rev. 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] J. Venkatraman, RG Cortinas, NE Frattini, X. Xiao ו-MH Devoret, "הפרעות קוונטיות של נתיבי מנהור מתחת למחסום כפול באר," (2022b), arXiv:2211.04605 [quant-ph].
https://doi.org/​10.48550/​ARXIV.2211.04605
arXiv: 2211.04605

[32] D. Iyama, T. Kamiya, S. Fujii, H. Mukai, Y. Zhou, T. Nagase, A. Tomonaga, R. Wang, J.-J. Xue, S. Watabe, S. Kwon, and J.-S. צאי, "תצפית ומניפולציה של הפרעות קוונטיות במתנד פרמטרי של קר מוליך-על," (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, et al., arXiv preprint 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, and RJ Schoelkopf, Phys. ר' א 76, 042319 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.76.042319

[35] SM Girvin, ב-Proceedings of the Les Houches Summer School on Quantum Machines, בעריכת BHMH Devoret, RJ Schoelkopf ו-L. Cugliándolo (Oxford University Press Oxford, Oxford, UK, 2014) עמ' 113–256.

[36] S. Puri, S. Boutin, and A. Blais, npj Quantum Information 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, and FG Brandão, PRX Quantum 3, 010329 (2022), מוציא לאור: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010329

[38] D. Ruiz, R. Gautier, J. Guillaud, and M. Mirrahimi, Phys. ר' א' 107, 042407 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.107.042407

[39] R. Gautier, A. Sarlette, and M. Mirrahimi, 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, and K. Noh, Phys. הכומר לט. 128, 110502 (2022), מוציא לאור: American Physical Society.
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. Rev. Applied 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. Lehtas, VV Albert, S. Touzard, RJ Schoelkopf, L. Jiang, and MH Devoret, New Journal of Physics 16, 045014 (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​16/​4/​045014

[45] LF Santos, M. Távora, ו-F. Pérez-Bernal, Phys. ר' א 94, 012113 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.012113

[46] פ' אברס וא"ד מירלין, ר' מוד. פיזי. 80, 1355 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.80.1355

[47] MI Dykman and MA Krivoglaz, Physica Status Solidi (B) 68, 111 (1975).
https://doi.org/​10.1002/​pssb.2220680109

[48] J. Venkatraman, X. Xiao, RG Cortiñas ו-MH Devoret, "על הלינדבלדיאן הסטטי היעיל של מתנד Kerr הסחוט," (2022c), arXiv:2209.11193 [quant-ph].
arXiv: 2209.11193

[49] J. Chávez-Carlos, RG Cortiñas, MAP Reynoso, I. García-Mata, VS Batista, F. Pérez-Bernal, DA Wisniacki, and LF Santos, "Driving qubits superconducting into chaos," (2023), arXiv:2310.17698 [XNUMX quant-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

מצוטט על ידי

[1] Taro Kanao ו-Hayato Goto, "שערים יסודיים מהירים לחישוב קוונטי אוניברסלי עם קיוביטים פרמטריים מתנדים של Kerr", מחקר סקירה גופנית 6 1, 013192 (2024).

[2] פרנצ'סקו איאצ'לו, רודריגו ג'י קורטיניאס, פרנסיסקו פרז-ברנל, ולאה פ. סנטוס, "סימטריות של מתנד Kerr המונע על ידי סחיטה", כתב העת לפיזיקה כללי מתמטי 56 49, 495305 (2023).

[3] חורחה צ'אבס-קרלוס, מיגל א. פראדו ריינסו, איגנסיו גרסיה-מאטה, ויקטור ס. בטיסטה, פרנסיסקו פרז-ברנל, דייגו א. ויסניאקי, ולאה פ. סנטוס, "להניע קיוביטים מוליכים-על לתוך כאוס", arXiv: 2310.17698, (2023).

הציטוטים לעיל הם מ- מודעות SAO / NASA (עודכן לאחרונה בהצלחה 2024-03-26 04:33:25). הרשימה עשויה להיות שלמה מכיוון שלא כל בעלי האתרים מספקים נתוני ציטוט ראויים ומלאים.

On השירות המוזכר של קרוסרף לא נמצאו נתונים על ציטוט עבודות (ניסיון אחרון 2024-03-26 04:33:23)

מאמר זה מתפרסם בקוונטים תחת התקציב ייחוס Creative Commons 4.0 הבינלאומי (CC BY 4.0) רישיון. זכויות יוצרים נשארות עם בעלי זכויות היוצרים המקוריים כמו המחברים או מוסדותיהם.

בול זמן:

עוד מ יומן קוונטים