論文の概要: Quantum simulation of Hawking radiation and curved spacetime with a
superconducting on-chip black hole
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.11092v3
- Date: Sat, 3 Jun 2023 07:17:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-07 05:50:36.239186
- Title: Quantum simulation of Hawking radiation and curved spacetime with a
superconducting on-chip black hole
- Title（参考訳）: 超伝導オンチップブラックホールを用いたホーキング放射と曲面時空の量子シミュレーション
- Authors: Yun-Hao Shi, Run-Qiu Yang, Zhongcheng Xiang, Zi-Yong Ge, Hao Li,
Yong-Yi Wang, Kaixuan Huang, Ye Tian, Xiaohui Song, Dongning Zheng, Kai Xu,
Rong-Gen Cai and Heng Fan
- Abstract要約: 9個のトランスモン型チューナブルカップラによって媒介される相互作用を持つ10個の超伝導トランスモン量子ビットの鎖を用いて, 擬似ブラックホールのフェルミオン格子モデル型実現を報告した。
曲がった時空における準粒子の量子ウォークはブラックホールの近くでの重力効果を反映し、刺激されたホーキング放射の振る舞いをもたらす。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.605453401936643
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hawking radiation is one of the quantum features of a black hole that can be
understood as a quantum tunneling across the event horizon of the black hole,
but it is quite difficult to directly observe the Hawking radiation of an
astrophysical black hole. Here, we report a fermionic lattice-model-type
realization of an analogue black hole by using a chain of 10 superconducting
transmon qubits with interactions mediated by 9 transmon-type tunable couplers.
The quantum walks of quasi-particle in the curved spacetime reflect the
gravitational effect near the black hole, resulting in the behaviour of
stimulated Hawking radiation, which is verified by the state tomography
measurement of all 7 qubits outside the horizon. In addition, the dynamics of
entanglement in the curved spacetime is directly measured. Our results would
stimulate more interests to explore the related features of black holes using
the programmable superconducting processor with tunable couplers.
- Abstract（参考訳）: ホーキング放射は、ブラックホールの事象の地平線を横切る量子トンネルとして理解できるブラックホールの量子的特徴の1つであるが、天体物理学的なブラックホールのホーキング放射を直接観測することは極めて困難である。
本稿では,10個の超伝導トランスモン量子ビットの鎖と9個のトランスモン型チューナブルカップラを介する相互作用を用いて,アナログブラックホールのフェルミオン格子モデル型実現について報告する。
湾曲した時空における準粒子の量子ウォークはブラックホール近傍の重力効果を反映しており、ホーキング放射の挙動は地平線外の7量子ビットの状態トモグラフィーによって検証される。
さらに、曲線時空における絡み合いのダイナミクスを直接測定する。
この結果は、波長可変カプラを備えたプログラム可能な超伝導プロセッサを用いてブラックホールの関連機能を探求するより多くの関心を刺激するであろう。
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