論文の概要: Coupling a Superconducting Qubit to a Left-Handed Metamaterial Resonator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.10932v2
- Date: Fri, 11 Dec 2020 17:12:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-08 20:48:53.142694
- Title: Coupling a Superconducting Qubit to a Left-Handed Metamaterial Resonator
- Title（参考訳）: 超電導クビットの左手メタマテリアル共振器への結合
- Authors: S. Indrajeet, H. Wang, M.D. Hutchings, B.G. Taketani, Frank K.
Wilhelm, M.D. LaHaye, and B.L.T. Plourde
- Abstract要約: メタマテリアル共鳴構造は、左手に分散したマイクロ波モードスペクトルを示すことができる。
我々は、量子ビットが通過するモードのそれぞれに結合していることを観察した。
回路パラメータの選択によって高密度モードスペクトルを調整できることは、アナログ量子シミュレーションと量子メモリにとって有望なプラットフォームとなる。
- 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: Metamaterial resonant structures made from arrays of superconducting lumped
circuit elements can exhibit microwave mode spectra with left-handed
dispersion, resulting in a high density of modes in the same frequency range
where superconducting qubits are typically operated, as well as a bandgap at
lower frequencies that extends down to dc. Using this novel regime for
multi-mode circuit quantum electrodynamics, we have performed a series of
measurements of such a superconducting metamaterial resonator coupled to a
flux-tunable transmon qubit. Through microwave measurements of the
metamaterial, we have observed the coupling of the qubit to each of the modes
that it passes through. Using a separate readout resonator, we have probed the
qubit dispersively and characterized the qubit energy relaxation as a function
of frequency, which is strongly affected by the Purcell effect in the presence
of the dense mode spectrum. Additionally, we have investigated the ac Stark
shift of the qubit as the photon number in the various metamaterial modes is
varied. The ability to tailor the dense mode spectrum through the choice of
circuit parameters and manipulate the photonic state of the metamaterial
through interactions with qubits makes this a promising platform for analog
quantum simulation and quantum memories.
- Abstract（参考訳）: 超伝導集積回路素子の配列からなるメタマテリアル共振構造は、左利き分散のマイクロ波モードスペクトルを示すことができ、超伝導量子ビットが通常動作されるのと同じ周波数範囲のモードの高密度化と、dcまで延びる低周波数のバンドギャップをもたらす。
マルチモード回路量子電磁力学のこの新しいレジームを用いて、磁束可変トランスモン量子ビットに結合した超伝導メタマテリアル共振器の一連の測定を行った。
メタマテリアルのマイクロ波測定により、我々は量子ビットが通過する各モードに結合することを観察した。
分離された読み出し共振器を用いて、量子ビットを分散的に観測し、量子ビットエネルギー緩和を周波数関数として特徴付け、密度モードスペクトルの存在下でのパーセル効果に強く影響する。
さらに, 様々なメタマテリアルモードにおける光子数の変化として, クォービットのアクスタークシフトを検討した。
回路パラメータの選択による高密度モードスペクトルの調整と、量子ビットとの相互作用によるメタマテリアルのフォトニック状態の操作は、アナログ量子シミュレーションと量子メモリにとって有望なプラットフォームとなる。
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