論文の概要: Waveguide Bandgap Engineering with an Array of Superconducting Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.03330v2
- Date: Fri, 5 Feb 2021 12:54:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-17 02:08:24.182600
- Title: Waveguide Bandgap Engineering with an Array of Superconducting Qubits
- Title（参考訳）: 超伝導量子ビットアレイを用いた導波路バンドギャップ工学
- Authors: Jan David Brehm, Alexander N. Poddubny, Alexander Stehli, Tim Wolz,
Hannes Rotzinger, and Alexey V. Ustinov
- Abstract要約: 局所周波数制御による8つの超伝導トランスモン量子ビットからなるメタマテリアルを実験的に検討した。
極性バンドギャップの出現とともに,超・亜ラジカル状態の形成を観察する。
この研究の回路は、1ビットと2ビットの実験を、完全な量子メタマテリアルへと拡張する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 101.18253437732933
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Waveguide quantum electrodynamics offers a wide range of possibilities to
effectively engineer interactions between artificial atoms via a
one-dimensional open waveguide. While these interactions have been
experimentally studied in the few qubit limit, the collective properties of
such systems for larger arrays of qubits in a metamaterial configuration has so
far not been addressed. Here, we experimentally study a metamaterial made of
eight superconducting transmon qubits with local frequency control coupled to
the mode continuum of a waveguide. By consecutively tuning the qubits to a
common resonance frequency we observe the formation of super- and subradiant
states, as well as the emergence of a polaritonic bandgap. Making use of the
qubits quantum nonlinearity, we demonstrate control over the latter by inducing
a transparency window in the bandgap region of the ensemble. The circuit of
this work extends experiments with one and two qubits towards a full-blown
quantum metamaterial, thus paving the way for large-scale applications in
superconducting waveguide quantum electrodynamics.
- Abstract（参考訳）: 導波路量子電磁力学は、一次元の開導波路を介して人工原子間の相互作用を効果的に設計する幅広い可能性を提供する。
これらの相互作用は、数量子ビットの極限で実験的に研究されているが、そのようなシステムのより大きな量子ビットの配列に対する集合的性質は、メタマテリアル構成ではまだ解決されていない。
そこで我々は, 導波路のモード連続体に結合した局所周波数制御を有する8つの超伝導トランスモン量子ビットからなるメタマテリアルを実験的に検討した。
量子ビットを共振周波数に連続的にチューニングすることにより、超放射状態と亜放射状態の形成、および偏光バンドギャップの出現を観察する。
量子非線形性を用いて、アンサンブルのバンドギャップ領域に透明性ウィンドウを誘導することにより、後者に対する制御を示す。
この研究の回路は、1ビットと2ビットの実験を完全な量子メタマテリアルへと拡張し、超伝導導波路量子電磁力学における大規模応用の道を開いた。
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