論文の概要: Collective bosonic effects in an array of transmon devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.08134v2
- Date: Wed, 22 Dec 2021 11:26:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-04 11:59:20.490470
- Title: Collective bosonic effects in an array of transmon devices
- Title（参考訳）: トランスモンデバイス群における集団ボソニック効果
- Authors: Tuure Orell, Maximilian Zanner, Mathieu L. Juan, Aleksei Sharafiev,
Romain Albert, Stefan Oleschko, Gerhard Kirchmair, Matti Silveri
- Abstract要約: 電磁モードとコヒーレントに相互作用する複数のエミッターは、相関崩壊やコヒーレント交換相互作用のような集団効果をもたらす。
有効非エルミート多体ハミルトニアンを対角化することにより、崩壊と相互作用特性を符号化する複素数値固有値スペクトルを明らかにする。
- 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: Multiple emitters coherently interacting with an electromagnetic mode give
rise to collective effects such as correlated decay and coherent exchange
interaction, depending on the separation of the emitters. By diagonalizing the
effective non-Hermitian many-body Hamiltonian we reveal the complex-valued
eigenvalue spectrum encoding the decay and interaction characteristics. We show
that there are significant differences in the emerging effects for an array of
interacting anharmonic oscillators compared to those of two-level systems and
harmonic oscillators. The bosonic decay rate of the most superradiant state
increases linearly as a function of the filling factor and exceeds that of
two-level systems in magnitude. Furthermore, with bosonic systems, dark states
are formed at each filling factor. These are in strong contrast with two-level
systems, where the maximal superradiance is observed at half filling and with
larger filling factors superradiance diminishes and no dark states are formed.
As an experimentally relevant setup of bosonic waveguide QED, we focus on
arrays of transmon devices embedded inside a rectangular waveguide.
Specifically, we study the setup of two transmon pairs realized experimentally
in M. Zanner et al., arXiv.2106.05623 (2021), and show that it is necessary to
consider transmons as bosonic multilevel emitters to accurately recover correct
collective effects for the higher excitation manifolds.
- Abstract（参考訳）: 電磁モードとコヒーレントに相互作用する複数のエミッタは、エミッタの分離に依存する相関減衰やコヒーレント交換相互作用などの集団効果を引き起こす。
有効非エルミート多体ハミルトニアンの対角化により、減衰と相互作用特性をエンコードする複素値固有値スペクトルが明らかにされる。
2レベル系や高調波発振器と比較して、相互作用する無調波発振器の配列に顕著な差があることが示されている。
最も超ラジカル状態のボソニック崩壊速度は充填係数の関数として線形に増加し、2段階の系の大きさを超える。
さらに、ボソニック系では、各充填率に暗い状態が形成される。
これらは、半分の充填で最大超放射能が観測され、より大きな充填係数が減少し、暗黒状態が存在しない二層系と強い対比である。
ボソニック導波路qedの実験的構成として,矩形導波路内に埋め込まれたトランスモンデバイス群に着目した。
具体的には、M. Zanner et al., arXiv.2106.05623 (2021)で実験的に実現された2つのトランスモン対のセットアップについて検討し、高い励起多様体の集合効果を正確に再現するためには、トランスモンをボソニック多レベルエミッタとして考える必要があることを示す。
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