論文の概要: Slowing down light in a qubit metamaterial

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.07034v1
• Date: Mon, 14 Feb 2022 20:55:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-25 20:38:41.568941
• Title: Slowing down light in a qubit metamaterial
• Title（参考訳）: qubitメタマテリアルの光を遅くする
• Authors: Jan David Brehm, Richard Gebauer, Alexander Stehli, Alexander N. Poddubny, Oliver Sander, Hannes Rotzinger and Alexey V. Ustinov
• Abstract要約: マイクロ波領域の超伝導回路は 未だにそのような装置を欠いている 共振導波路に結合した8量子ビットからなる超伝導メタマテリアルにおいて、電磁波の減速を実証した。 本研究は, 超伝導回路の高柔軟性を実証し, カスタムバンド構造を実現することを目的とした。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 98.00295925462214
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The rapid progress in quantum information processing leads to a rising demand for devices to control the propagation of electromagnetic wave pulses and to ultimately realize a universal and efficient quantum memory. While in recent years significant progress has been made to realize slow light and quantum memories with atoms at optical frequencies, superconducting circuits in the microwave domain still lack such devices. Here, we demonstrate slowing down electromagnetic waves in a superconducting metamaterial composed of eight qubits coupled to a common waveguide, forming a waveguide quantum electrodynamics system. We analyze two complementary approaches, one relying on dressed states of the Autler-Townes splitting, and the other based on a tailored dispersion profile using the qubits tunability. Our time-resolved experiments show reduced group velocities of down to a factor of about 1500 smaller than in vacuum. Depending on the method used, the speed of light can be controlled with an additional microwave tone or an effective qubit detuning. Our findings demonstrate high flexibility of superconducting circuits to realize custom band structures and open the door to microwave dispersion engineering in the quantum regime.
• Abstract（参考訳）: 量子情報処理の急速な進歩は、電磁波パルスの伝播を制御し、最終的に普遍的で効率的な量子メモリを実現するためのデバイス需要の増大につながる。 近年、光周波数の原子による遅い光と量子記憶の実現が顕著に進んでいるが、マイクロ波領域の超伝導回路にはそのような装置がない。 ここでは、8量子ビットを共通の導波路に結合し、導波路量子電磁力学系を形成する超伝導メタマテリアルにおける電磁波のスローダウンを実証する。 我々は,2つの相補的アプローチを解析し,一方はオートラー・タウナス分割の服装状態に依存し,もう一方はキュービットのチューニング性を用いた配向分散プロファイルに基づく。 時間分解実験により,真空中より約1500の速度で群速度が減少することが示された。 使用する方法によっては、光の速度をマイクロ波トーンや効果的な量子ビットデチューニングで制御できる。 量子構造におけるマイクロ波分散工学への扉を開くため,超伝導回路の高柔軟性が実証された。

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