論文の概要: Synthetic gauge field and chiral physics on two-leg superconducting circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.09559v1
• Date: Sat, 21 Mar 2020 02:37:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-28 13:45:40.451565
• Title: Synthetic gauge field and chiral physics on two-leg superconducting circuits
• Title（参考訳）: 2脚超伝導回路の合成ゲージ場とキラル物理
• Authors: Xin Guan, Yanlin Feng, Zheng-Yuan Xue, Gang Chen, and Suotang Jia
• Abstract要約: 本研究では、各キュービットに交流マイクロ波駆動を導入して合成ゲージ場を実現する実験可能な方法を提案する。 特に、ピケット当たりの有効磁束は、駆動相を適切に選択することで独立に調整することができる。 マイスナー相では、磁束が増加するにつれて基底状態のキラル電流が増加し、渦相は減少する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.962957980752143
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Gauge field is essential for exploring novel phenomena in modern physics. However, it has not been realized in the recent breakthrough experiment about two-leg superconducting circuits with transmon qubits [Phys. Rev. Lett. 123, 050502 (2019)]. Here we present an experimentally-feasible method to achieve the synthetic gauge field by introducing ac microwave driving in each qubit. In particular, the effective magnetic flux per plaquette achieved can be tuned independently by properly choosing the driving phases. Moreover, the ground-state chiral currents for the single- and two-qubit excitations are obtained and the Meissner-vortex phase transition is found. In the Meissner phase, the ground-state chiral current increases as the magnetic flux increases, while it decreases in the vortex phase. In addition, the chiral dynamics that depends crucially on the initial state of the system is also revealed. Finally, the possible experimental observations of the chiral current and dynamics are addressed. Therefore, our results provide a new route to explore novel many-body properties induced by the interplay of gauge field, two-leg hoppings and interaction of photons on superconducting circuits.
• Abstract（参考訳）: ゲージ場は近代物理学における新しい現象の探索に不可欠である。 しかし, トランスモン量子ビットを用いた2脚超伝導回路の最近のブレークスルー実験では実現されていない [Phys. Rev. Lett. 123, 050502 (2019)]。 ここでは、各キュービットに交流マイクロ波駆動を導入して合成ゲージ場を実現する実験可能な方法を提案する。 特に、ピケット当たりの有効磁束は、駆動相を適切に選択することで独立に調整することができる。 さらに, 単ビットおよび二ビット励起の基底状態キラル電流を求め, マイスナー-渦相転移を求める。 マイスナー相では、磁束が増加するにつれて基底状態のキラル電流が増大し、渦相では減少する。 さらに,システムの初期状態に依存するキラルダイナミクスも明らかにされる。 最後に、キラル電流とダイナミクスの実験的な観測について述べる。 そこで本研究では,ゲージフィールドの相互作用,2脚ホッピング,超伝導回路上の光子の相互作用によって誘導される新しい多体特性を探索する新たな方法を提案する。

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