論文の概要: Sideband transitions in a two-mode Josephson circuit driven beyond the
rotating wave approximation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.14600v2
- Date: Wed, 23 Jun 2021 15:25:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-22 14:49:37.802720
- Title: Sideband transitions in a two-mode Josephson circuit driven beyond the
rotating wave approximation
- Title（参考訳）: 回転波近似を超える2モードジョセフソン回路におけるサイドバンド遷移
- Authors: Byoung-moo Ann, Wouter Kessels, and Gary. A. Steele
- Abstract要約: 我々は、強い駆動と大きなデチューニングの状況下で、強く駆動された2モードのジョセフソン回路を実験的、数値的に、解析的に検討した。
解析結果から, 回転波動近似の分解は定性的に異なるダイナミクスを導出しないことがわかった。
これはキャリア遷移の場合と比較して興味深い結果であり、RWAの分解は量子状態の質的に異なる時間進化をもたらす。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Driving quantum systems periodically in time plays an essential role in the
coherent control of quantum states. The rotating wave approximation (RWA) is a
good approximation technique for weak and nearly-resonance driven fields.
However, these experiments sometimes require large detuning and strong driving
fields, for which the RWA may not hold. In this work, we experimentally,
numerically, and analytically explore strongly driven two-mode Josephson
circuits in the regime of strong driving and large detuning. Specifically, we
investigate beam-splitter and two-mode squeezing interaction between the two
modes induced by driving a two-photon sideband transition. Using numerical
simulations, we observe that the RWA is unable to correctly capture the
amplitude of the sideband transition rates. We verify this finding using an
analytical model that is based on perturbative corrections. We find that the
breakdown of the RWA in the regime studied does not lead to qualitatively
different dynamics, but gives the same results as the RWA theory at higher
drive strengths, enhancing the coupling rates compared to what one would
predict. This is an interesting consequence compared to the carrier transition
case, where the breakdown of the RWA results in qualitatively different time
evolution of the quantum state. Our work provides an insight into the behavior
of time-periodically driven systems beyond the RWA. We also provide a robust
theoretical framework for including these findings in the calculation and
calibration of quantum protocols in circuit quantum electrodynamics.
- Abstract（参考訳）: 周期的に量子システムを駆動することは、量子状態のコヒーレント制御において重要な役割を果たす。
回転波近似 (rwa) は弱およびほぼ共鳴駆動場に対する良い近似手法である。
しかし、これらの実験は、RWAが保持できない大きなゆるやかで強い駆動場を必要とすることがある。
本研究では,強い駆動と大変形の条件下での強駆動2モードジョセフソン回路を実験的,数値的,解析的に検討する。
具体的には、2光子側帯遷移を駆動することによって引き起こされる2つのモード間のビームスプリッタおよび2モードスクイーズ相互作用について検討する。
数値シミュレーションを用いて、RWAがサイドバンド遷移速度の振幅を正確に捉えることができないことを観察する。
摂動補正に基づく解析モデルを用いて,この発見を検証する。
研究した系におけるrwaの崩壊は、定性的に異なるダイナミクスをもたらすのではなく、高い駆動強度でのrwa理論と同じ結果をもたらし、結合速度を予測値と比較して向上させる。
これはキャリア遷移の場合と比較して興味深い結果であり、RWAの分解は量子状態の質的に異なる時間進化をもたらす。
我々の研究は、RWAを超えて、周期的に駆動されるシステムの振る舞いに関する洞察を提供する。
また,これらの知見を回路量子電磁力学における量子プロトコルの計算と校正に含むためのロバストな理論的枠組みを提供する。
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