論文の概要: Formation of robust bound states of interacting microwave photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.05254v3
• Date: Wed, 21 Dec 2022 15:21:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-09 22:53:43.915787
• Title: Formation of robust bound states of interacting microwave photons
• Title（参考訳）: 相互作用するマイクロ波光子のロバストバウンド状態の形成
• Authors: Alexis Morvan, Trond I. Andersen, Xiao Mi, Charles Neill, Andre Petukhov, Kostyantyn Kechedzhi, Dmitry Abanin, Rajeev Acharya, Frank Arute, Kunal Arya, Abraham Asfaw, Juan Atalaya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C. Bardin, Joao Basso, Andreas Bengtsson, Gina Bortoli, Alexandre Bourassa, Jenna Bovaird, Leon Brill, Michael Broughton, Bob B. Buckley, David A. Buell, Tim Burger, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Zijun Chen, Ben Chiaro, Roberto Collins, Paul Conner, William Courtney, Alexander L. Crook, Ben Curtin, Dripto M. Debroy, Alexander Del Toro Barba, Sean Demura, Andrew Dunsworth, Daniel Eppens, Catherine Erickson, Lara Faoro, Edward Farhi, Reza Fatemi, Leslie Flores Burgos, Ebrahim Forati, Austin G. Fowler, Brooks Foxen, William Giang, Craig Gidney, Dar Gilboa, Marissa Giustina, Alejandro Grajales Dau, Jonathan A. Gross, Steve Habegger, Michael C. Hamilton, Matthew P. Harrigan, Sean D. Harrington, Jeremy Hilton, Markus Hoffmann, Sabrina Hong, Trent Huang, Ashley Huff, William J. Huggins, Sergei V. Isakov, Justin Iveland, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Cody Jones, Pavol Juhas, Dvir Kafri, Tanuj Khattar, Mostafa Khezri, Marika Kieferova, Seon Kim, Alexei Kitaev, Paul V. Klimov, Andrey R. Klots, Alexander N. Korotkov, Fedor Kostritsa, John Mark Kreikebaum, David Landhuis, Pavel Laptev, Kim-Ming Lau, Lily Laws, Joonho Lee, Kenny Lee, Brian J. Lester, Alexander Lill, Wayne Liu, Aditya Locharla, Erik Lucero, Fionn D. Malone, Orion Martin, Jarrod R. McClean, Matt McEwen, Bernardo Meurer Costa, Kevin C. Miao, Masoud Mohseni, Shirin Montazeri, Emily Mount, Wojciech Mruczkiewicz, Ofer Naaman, Matthew Neeley, Ani Nersisyan, Michael Newman, Anthony Nguyen, Murray Nguyen, Murphy Yuezhen Niu, Thomas E. O'Brien, Ricardo Olenewa, Alex Opremcak, Rebecca Potter, Chris Quintana, Nicholas C. Rubin, Negar Saei, Daniel Sank, Kannan Sankaragomathi, Kevin J. Satzinger, Henry F. Schurkus, Christopher Schuster, Michael J. Shearn, Aaron Shorter, Vladimir Shvarts, Jindra Skruzny, W. Clarke Smith, George Sterling, Doug Strain, Yuan Su, Marco Szalay, Alfredo Torres, Guifre Vidal, Benjamin Villalonga, Catherine Vollgraff Heidweiller, Theodore White, Cheng Xing, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Juhwan Yoo, Adam Zalcman, Yaxing Zhang, Ningfeng Zhu, Hartmut Neven, Sergio Boixo, Anthony Megrant, Julian Kelly, Yu Chen, Vadim Smelyanskiy, Igor Aleiner, Lev B. Ioffe, Pedram Roushan
• Abstract要約: 相互作用系の目印の1つは、多粒子境界状態の形成である。 我々は,スピン-1/2 XXZモデルの周期量子回路を実装した高忠実度パラメータ化可能なfSimゲートを開発した。 マイクロ波光子を隣接量子ビット上に配置することにより、これらの励起の伝播を研究し、最大5個の光子の結合特性を観察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 148.37607455646454
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Systems of correlated particles appear in many fields of science and represent some of the most intractable puzzles in nature. The computational challenge in these systems arises when interactions become comparable to other energy scales, which makes the state of each particle depend on all other particles. The lack of general solutions for the 3-body problem and acceptable theory for strongly correlated electrons shows that our understanding of correlated systems fades when the particle number or the interaction strength increases. One of the hallmarks of interacting systems is the formation of multi-particle bound states. In a ring of 24 superconducting qubits, we develop a high fidelity parameterizable fSim gate that we use to implement the periodic quantum circuit of the spin-1/2 XXZ model, an archetypal model of interaction. By placing microwave photons in adjacent qubit sites, we study the propagation of these excitations and observe their bound nature for up to 5 photons. We devise a phase sensitive method for constructing the few-body spectrum of the bound states and extract their pseudo-charge by introducing a synthetic flux. By introducing interactions between the ring and additional qubits, we observe an unexpected resilience of the bound states to integrability breaking. This finding goes against the common wisdom that bound states in non-integrable systems are unstable when their energies overlap with the continuum spectrum. Our work provides experimental evidence for bound states of interacting photons and discovers their stability beyond the integrability limit.
• Abstract（参考訳）: 相関粒子の系は科学の多くの分野に現れ、自然界で最も難解なパズルを表現している。 これらの系における計算上の課題は、相互作用が他のエネルギースケールに匹敵するときに生じ、粒子の状態は他の全ての粒子に依存する。 3体問題に対する一般解の欠如と強相関電子に対する許容理論は、粒子数や相互作用強度が増加すると相関系の理解が消えることを示している。 相互作用系の特徴の1つは、多粒子境界状態の形成である。 24個の超伝導量子ビットからなるリングにおいて,スピン-1/2 XXZモデルの周期量子回路を実装するために,高忠実度パラメータ化可能なfSimゲートを開発した。 隣接する量子ビット領域にマイクロ波光子を配置することで、これらの励起の伝播を研究し、その結合性を最大5光子で観察する。 境界状態の極小スペクトルを構成する位相感度法を考案し、合成フラックスを導入することでそれらの擬似電荷を抽出する。 環と追加の量子ビット間の相互作用を導入することで、可積分性破れに対する境界状態の予期せぬレジリエンスを観測する。 この発見は、非可積分系における境界状態が連続体スペクトルと重なるときに不安定であるという一般的な知恵に反する。 我々の研究は、相互作用する光子の束縛状態の実験的証拠を提供し、可積分限界を超える安定性を発見した。

関連論文リスト

• Cavity-induced switching between Bell-state textures in a quantum dot [0.0]
  我々は、共鳴におけるこの相互作用の単純な理論的モデルが、複雑だが測定可能な効果をいかに予測するかを示す。 スピン、相対モード、放射を組み合わせた新しい偏光子状態が出現する。 我々は高相関スピンと電荷密度を含む新しいトポロジ効果を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-17T01:31:36Z)
• The strongly driven Fermi polaron [49.81410781350196]
  準粒子は物質の創発的な励起であり、量子多体系の理解の多くを弱めている。 我々は、均一な量子ガスのクリーンな設定と高速なラジオ周波数制御を利用して、フェルミ・ポーラロンを操る。 2つの内部状態間のラビ振動から引き起こされたポーラロンの崩壊速度と準粒子残基を測定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-10T17:59:51Z)
• Spin- and Momentum-Correlated Atom Pairs Mediated by Photon Exchange and Seeded by Vacuum Fluctuations [0.0]
  本研究では, スピンと運動量モードで一対の原子を生成する機構を実験的に実証した。 運動量空間における対の生成とスピン間相関を観測する。 この結果から,量子強調干渉法と量子シミュレーション実験の可能性が期待できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-20T17:59:03Z)
• Bound state of distant photons in waveguide quantum electrodynamics [137.6408511310322]
  遠い粒子間の量子相関は、量子力学の誕生以来謎のままである。 箱の中の2つの相互作用する粒子の最も単純な1次元のセットアップにおいて、新しい種類の有界量子状態を予測する。 このような状態は導波路量子電磁力学プラットフォームで実現できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-17T09:27:02Z)
• Multi-Stability in Cavity QED with Spin-Orbit Coupled Bose-Einstein Condensate [0.0]
  スピン軌道結合ボース・アインシュタイン凝縮体を含む空洞系における定常多安定現象の発生について検討した。 本研究では, キャビティ・原子系に関する従来の研究と異なり, キャビティ・フォトン数の多安定挙動の出現を示す。 擬似スピン状態の機械的消散速度を増大させることによる二次界面の出現について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-04T11:24:22Z)
• Probing and harnessing photonic Fermi arc surface states using light-matter interactions [62.997667081978825]
  系の境界に結合した1つ以上のエミッタの自然崩壊を研究することにより、フェルミ弧の撮影方法を示す。 我々はフェルミの弧面状態がロバストな量子リンクとして振る舞うことを実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-17T13:17:55Z)
• Correlated steady states and Raman lasing in continuously pumped and probed atomic ensembles [68.8204255655161]
  我々は、継続的に光学的に励起され、探査されるアルカリ原子のアンサンブルを考える。 大きな光学深度での光子の集団散乱のため、原子の定常状態は非相関なテンソル生成状態に対応しない。 超ラジアントレーザーのモデルに類似したラマンラシングの機構を発見し,特徴付けする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-10T06:54:54Z)
• Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
  固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。 1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。 ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z)
• Bose-Einstein condensates in an atom-optomechanical system with effective global non-uniform interaction [1.6637373649145606]
  光学キャビティ内部のメカニカル膜と,キャビティ外部の原子ボース・アインシュタイン凝縮物からなるハイブリッド原子-オプトメカニカルシステムについて検討した。 キャビティを介する有効原子-原子相互作用ポテンシャルを導出し, 原子間距離が増加するにつれて非均一で部位依存であり, 崩壊しないことがわかった。 この効果的な相互作用の存在は系のZ$$対称性を破り、新しい量子相と相転移を引き起こすことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-29T02:22:41Z)
• Random singlet phase of cold atoms coupled to a photonic crystal waveguide [0.0]
  フォトニック結晶の導波路の近くに閉じ込められたコールド原子からなるシステムは、近年量子原子-光界面のエキサイティングなプラットフォームとして出現している。 この状態は、主に短距離乱れ系に関連付けられている興味深い多体量子現象を実際に実現可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-24T14:40:33Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。