論文の概要: Cavity-QED of a quantum metamaterial with tunable disorder

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.01420v3
• Date: Mon, 14 Feb 2022 20:35:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-23 16:43:03.674474
• Title: Cavity-QED of a quantum metamaterial with tunable disorder
• Title（参考訳）: 可変障害を有する量子メタマテリアルのキャビティQED
• Authors: Grigoriy S. Mazhorin, Ilya N. Moskalenko, Ilya S. Besedin, Dmitriy S. Shapiro, Sergey V. Remizov, Walter V. Pogosov, Dmitry O. Moskalev, Anastasia A. Pishchimova, Alina A. Dobronosova, I. A. Rodionov, Alexey V. Ustinov
• Abstract要約: 共平面共振器に結合した25個の周波数可変トランスモン量子ビットを持つ超伝導チップを用いた量子メタマテリアルを探索する。 集合的な明るいモードと暗いモードはマイクロ波応答、すなわち外部マイクロ波信号の透過振幅を測定することによってプローブされる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We explore experimentally a quantum metamaterial based on a superconducting chip with 25 frequency-tunable transmon qubits coupled to a common coplanar resonator. The collective bright and dark modes are probed via the microwave response, i.e., by measuring the transmission amplitude of an external microwave signal. All qubits have individual control and readout lines. Their frequency tunability allows to change the number N of resonantly coupled qubits and also to introduce a disorder in their excitation frequencies with preassigned distributions. While increasing N, we demonstrate the expected $N^{1/2}$ scaling law for the energy gap (Rabi splitting) between bright modes around the cavity frequency. By introducing a controllable disorder and averaging the transmission amplitude over a large number of realizations, we demonstrate a decay of mesoscopic fluctuations which mimics an approach towards the thermodynamic limit. The collective bright states survive in the presence of disorder when the strength of individual qubit coupling to the cavity dominates over the disorder strength.
• Abstract（参考訳）: 共平面共振器に結合した25個の周波数可変トランスモン量子ビットを持つ超伝導チップを用いた量子メタマテリアルを実験的に検討する。 集合的な明るいモードと暗いモードはマイクロ波応答、すなわち外部マイクロ波信号の透過振幅を測定することによってプローブされる。 すべてのキュービットは個別の制御と読み取り行を持つ。 周波数チューナビリティにより、共振結合された量子ビットの番号Nを変更したり、事前割り当てされた分布を持つ励起周波数の障害を導入することができる。 n を増加させる一方で、空洞周波数の周りの明るいモード間のエネルギーギャップ(ラビ分割)のスケーリング則として期待される $n^{1/2}$ を示す。 制御可能な障害を導入し、多くの実現上の伝達振幅を平均することにより、熱力学的極限へのアプローチを模倣したメソスコピック変動の減衰を示す。 集合的明るい状態は、空洞への個々のクビット結合の強さが障害強度を支配するときに、障害の存在下で生き残る。

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