論文の概要: Nonclassicality of open circuit QED systems in the deep-strong coupling
regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.16769v2
- Date: Tue, 29 Jun 2021 09:30:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-12 01:14:22.169269
- Title: Nonclassicality of open circuit QED systems in the deep-strong coupling
regime
- Title（参考訳）: 深部結合系におけるオープン回路QEDシステムの非古典性
- Authors: Tomohiro Shitara, Motoaki Bamba, Fumiki Yoshihara, Tomoko Fuse, Sahel
Ashhab, Kouichi Semba, and Kazuki Koshino
- Abstract要約: 本研究では, クビット共振器の基底状態が環境への結合の影響について検討する。
本研究では, 量子ビット共振器系の密度行列の低減が, システムと環境との結合性に強く依存していることを示す。
- 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: We investigate theoretically how the ground state of a qubit-resonator system
in the deep-strong coupling (DSC) regime is affected by the coupling to an
environment. We employ as a variational ansatz for the ground state of the
qubit-resonator-environment system a superposition of coherent states displaced
in qubit-state-dependent directions. We show that the reduced density matrix of
the qubit-resonator system strongly depends on how the system is coupled to the
environment, i.e., capacitive or inductive, because of the broken rotational
symmetry of the eigenstates of the DSC system in the resonator phase space.
When the resonator couples to the qubit and the environment in different ways
(for instance, one is inductive and the other is capacitive), the system is
almost unaffected by the resonator-waveguide coupling. In contrast, when the
two couplings are of the same type (for instance, both are inductive), by
increasing the resonator-waveguide coupling strength, the average number of
virtual photons increases and the quantum superposition realized in the
qubit-resonator entangled ground state is partially degraded. Since the
superposition becomes more fragile with increasing the qubit-resonator
coupling, there exists an optimal coupling strength to maximize the
nonclassicality of the qubit-resonator system.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 深部結合 (DSC) 系における量子共振器系の基底状態が, 環境への結合の影響について理論的に検討する。
我々は、qubit-resonator-environment系の基底状態に対して、qubit-state-dependent方向のコヒーレントな状態の重ね合わせとして変分アンサッツとして利用する。
共振器位相空間におけるDSC系の固有状態の回転対称性が損なわれているため, 量子共振器系の密度行列の低減は, 系が環境にどのように結合されているか, すなわち容量的あるいは誘導的かに強く依存することを示す。
共振器がキュービットと環境を異なる方法で結合する場合(例えば、一方は誘導性、もう一方は容量性)、そのシステムは共振器-導波路結合にほとんど影響を受けない。
対照的に、共振器-導波路結合強度を増大させることで、2つのカップリングが同一のタイプ(例えば、両方がインダクティブ)である場合、平均仮想光子数が増加し、量子ビット共振子絡み基底状態において実現される量子重ね合わせが部分的に劣化する。
重畳はクビット共振器結合の増大に伴ってより脆弱になるので、クビット共振器系の非古典性を最大化する最適結合強度が存在する。
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