論文の概要: Probing the Jaynes-Cummings ladder with spin circuit quantum electrodynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.05668v1
• Date: Thu, 10 Mar 2022 22:49:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 11:40:50.886661
• Title: Probing the Jaynes-Cummings ladder with spin circuit quantum electrodynamics
• Title（参考訳）: スピン回路量子電磁力学によるJaynes-Cummingsはしごの探索
• Authors: Tobias Bonsen (1), Patrick Harvey-Collard (1), Maximilian Russ (1), Jurgen Dijkema (1), Amir Sammak (2), Giordano Scappucci, Lieven M. K. Vandersypen (1) ((1) QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology, (2) QuTech and Netherlands Organization for Applied Scientific Research (TNO))
• Abstract要約: 電子スピン(スピン回路QED)を持つ回路量子力学は、長距離相互作用とスピン量子ビットの単一ショット読み出しを可能にする。 最近の研究は、共振器透過スペクトルのピークの真空ラビ分裂における追加的な特徴を報告している。 スピン回路QEDの入力出力モデルには含まれないJaynes-Cummingsはしごの励起状態間の遷移が特徴であることを示す。
• 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: Circuit quantum electrodynamics with electron spins (spin circuit QED) enables long-range interaction and single-shot readout of spin qubits, which pave the way to large-scale spin qubit processors. Recent experimental work reported an additional feature in the vacuum Rabi splitting of peaks in the resonator transmission spectrum, which has remained unexplained until now. In this work, we show that this feature originates from transitions between excited states in the Jaynes-Cummings ladder, which are not included in commonly used input-output models for spin circuit QED. We present an input-output framework that does include these effects and is based on a numerical solution of a Lindblad master equation in the stationary limit. In new experiments, we first reproduce previous observations and then reveal both excited-state transitions and multi-photon transitions by increasing the probe power and using two-tone spectroscopy. This ability to probe the Jaynes-Cummings ladder in spin circuit QED is an important new step in the development of the platform. In future work, our input-output framework can be straightforwardly extended to accurately describe resonator-mediated interactions between two remote spins.
• Abstract（参考訳）: 電子スピンを持つ回路量子力学(スピン回路QED)は、スピン量子ビットの長距離相互作用と単一ショット読み出しを可能にし、大規模なスピン量子ビットプロセッサへの道を開く。 最近の実験的研究は、共振器透過スペクトルのピークの真空ラビ分裂における追加的な特徴を報告している。 本研究では,スピン回路QEDの入力出力モデルには含まれないJaynes-Cummingsはしごの励起状態間の遷移が特徴であることを示す。 本稿では,これらの効果を含む入力出力フレームワークを提案し,定常極限におけるlindbladマスター方程式の数値解法を基礎とする。 新しい実験では、まず以前の観測を再現し、プローブパワーを増大させ、2トーン分光を用いて励起状態遷移と多光子遷移の両方を明らかにする。 スピン回路QEDにおけるJaynes-Cummingsのはしごを探査する能力は、プラットフォームの開発における重要な新しいステップである。 今後の研究において、我々の入力出力フレームワークは2つのリモートスピン間の共振器による相互作用を正確に記述するために簡単に拡張できる。

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