論文の概要: Collapse and Revival of an Artificial Atom Coupled to a Structured Photonic Reservoir

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.03240v1
• Date: Thu, 9 Jan 2020 22:05:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-13 05:32:36.964325
• Title: Collapse and Revival of an Artificial Atom Coupled to a Structured Photonic Reservoir
• Title（参考訳）: 構造型フォトニック貯水池に結合した人工原子の崩壊と再生
• Authors: Vinicius S. Ferreira, Jash Banker, Alp Sipahigil, Matthew H. Matheny, Andrew J. Keller, Eunjong Kim, Mohammad Mirhosseini and Oskar Painter
• Abstract要約: 構造化された電磁貯留層は、量子エミッタの新たなダイナミクスをもたらす可能性がある。 本稿では,超伝導量子ビットの非マルコフ動力学を,超伝導低光導波路貯留層に強く結合する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A structured electromagnetic reservoir can result in novel dynamics of quantum emitters. In particular, the reservoir can be tailored to have a memory of past interactions with emitters, in contrast to memory-less Markovian dynamics of typical open systems. In this Article, we investigate the non-Markovian dynamics of a superconducting qubit strongly coupled to a superconducting slow-light waveguide reservoir. Tuning the qubit into the spectral vicinity of the passband of this waveguide, we find non-exponential energy relaxation as well as substantial changes to the qubit emission rate. Further, upon addition of a reflective boundary to one end of the waveguide, we observe revivals in the qubit population on a timescale 30 times longer than the inverse of the qubit's emission rate, corresponding to the round-trip travel time of an emitted photon. By tuning of the qubit-waveguide interaction strength, we probe a crossover between Markovian and non-Markovian qubit emission dynamics. These attributes allow for future studies of multi-qubit circuits coupled to structured reservoirs, in addition to constituting the necessary resources for generation of multiphoton highly entangled states.
• Abstract（参考訳）: 構造化電磁貯留層は、量子エミッタの新しいダイナミクスをもたらすことができる。 特に、貯水池は典型的なオープンシステムのメモリレスマルコフ力学とは対照的に、過去のエミッターとの相互作用のメモリを持つように調整することができる。 本稿では,超伝導量子ビットの非マルコフ動力学を,超伝導低光導波路貯留層に強く結合する。 この導波管の通過帯域のスペクトル近傍に量子ビットをチューニングすると、非指数エネルギー緩和とクォービット放出率の実質的な変化が分かる。 さらに、導波路の一端に反射境界を付加すると、放射光子の往復移動時間に対応する量子ビット放出率の逆数よりも30倍長い時間スケールで量子ビット人口の再生を観測する。 クビット-導波路相互作用強度のチューニングにより、マルコフと非マルコフのクビット放出ダイナミクスの交叉を探索する。 これらの特性は、構造された貯水池と結合した多光子回路の将来の研究を可能にし、多光子高絡み状態を生成するために必要な資源を構成する。

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