克尔参量振荡器的有效理论与 Floquet 理论

克尔参量振荡器的有效理论与 Floquet 理论

时间戳记：25年2024月12日下午28:XNUMX

伊格纳西奥·加西亚·马塔1, 罗德里戈·G·科尔蒂尼亚斯2,3, 徐晓2、豪尔赫·查韦斯·卡洛斯4, 维克多·S·巴蒂斯塔5,3, Lea F. 桑托斯4和迭戈·A·维斯尼亚奇6

1马德普拉塔科学研究所 (IFIMAR), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 马德普拉塔国立大学 & CONICET, 7600 马德普拉塔, 阿根廷
2耶鲁大学应用物理与物理系, 纽黑文, 康涅狄格州 06520, 美国
3耶鲁大学耶鲁大学量子研究所，纽黑文，康涅狄格州06520，美国
4康涅狄格大学物理系，美国康涅狄格州斯托斯
5耶鲁大学化学系，邮政信箱 208107，纽黑文，康涅狄格州 06520-8107，美国
6Departamento de Física “JJ Giambiagi” and IFIBA, FCEyN, Universidad de Buenos Aires, 1428 Buenos Aires, Argentina

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抽象

从驱动系统的静态有效哈密顿量的角度设计的参数门和过程是量子技术的核心。然而，用于推导静态有效模型的微扰展开可能无法有效地捕获原始系统的所有相关物理现象。在这项工作中，我们研究了用于描述压缩驱动下克尔振荡器的常用低阶静态有效哈密顿量的有效性条件。该系统具有基础和技术意义。特别是，它已被用于稳定薛定谔猫态，这在量子计算中具有应用。我们将有效静态哈密顿量的状态和能量与驱动系统的精确 Floquet 状态和准能量进行比较，并确定两种描述一致的参数范围。我们的工作揭示了普通静态有效治疗所遗漏的物理原理，并且可以通过最先进的实验来探索。

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特色图像：静态有效哈密顿量（黑色）和 Floquet 算子（橙色）的激发能谱和各自的准能量。两个例子：一个是静态有效描述完美发挥作用，另一个则不然。我们将其量化为非线性参数 $g_3$ 和 $g_4$ 的函数，并提供参数图。

热门摘要

使用驱动非线性 (Kerr) 振荡器创建的量子位（例如现有量子计算机中的传输量子位）可以免受某些退相干源的影响。理解该系统属性的常用方法是考虑其哈密顿量的静态有效近似。然而，所有近似都有局限性。我们的工作暴露了这些限制，并提供了静态有效描述所适用的参数区域。这些知识对于未来计划将非线性推至更大值以实现更快门的实验装置非常重要。

►BibTeX数据

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[3] Jorge Chávez-Carlos、Miguel A. Prado Reynoso、Ignacio García-Mata、Victor S. Batista、Francisco Pérez-Bernal、Diego A. Wisniacki 和 Lea F. Santos，“让超导量子位陷入混乱”， 的arXiv：2310.17698, (2023).

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