論文の概要: Chiral SQUID-metamaterial waveguide for circuit-QED
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.06579v1
- Date: Tue, 14 Jun 2022 03:45:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-09 09:53:03.247332
- Title: Chiral SQUID-metamaterial waveguide for circuit-QED
- Title（参考訳）: 回路QED用キラルSQUID-メタマテリアル導波路
- Authors: Xin Wang, Ya-Fen Lin, Jia-Qi Li, Wen-Xiao Liu, Hong-Rong Li
- Abstract要約: キラルなメタマテリアルとして1Dジョセフソンマイクロ波導波路を設計する手法を提案する。
我々はマルコフ量子力学と非マルコフ量子力学を解析し、超伝導量子ビットが光子を一方向で散逸させることを発見した。
我々の研究は、サーキットQEDプラットフォームにおける一方向光子輸送を実現するSQUIDメタマテリアルを活用する可能性を開くかもしれない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.218498009194957
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Superconducting metamaterials, which are designed and fabricated with
structured fundamental circuit elements, have motivated recent developments of
exploring unconventional quantum phenomena in circuit quantum electrodynamics
(circuit-QED). We propose a method to engineer 1D Josephson metamaterial as a
chiral waveguide by considering a programmed spatiotemporal modulation on its
effective impedance. The modulation currents are in the form of traveling waves
which phase velocities are much slower than the propagation speed of microwave
photons. Due to the Brillouin-scattering process, non-trivial spectrum regimes
where photons can propagate unidirectionally emerge. Considering
superconducting qubits coupling with this metamaterial waveguide, we analyze
both Markovian and non-Markovian quantum dynamics, and find that
superconducting qubits can dissipate photons unidirectionally. Moreover, we
show that our proposal can be extended a cascaded quantum network with multiple
nodes, where chiral photon transport between remote qubits can be realized. Our
work might open the possibilities to exploit SQUID metamaterials for realizing
unidirectional photon transport in circuit-QED platforms.
- Abstract（参考訳）: 超伝導メタマテリアルは、構造的な基本回路要素で設計・作製され、回路量子電磁力学(circuit-qed)における非伝統的な量子現象を探求する最近の発展の動機となっている。
本稿では, 1D Josephsonメタマテリアルをカイラル導波路として設計する手法を提案する。
変調電流は、マイクロ波光子の伝播速度よりも位相速度がはるかに遅い進行波の形式である。
ブリルアン散乱により、光子が一方向を伝播する非自明なスペクトル状態が生じる。
このメタマテリアル導波路と結合する超伝導量子ビットを考えると、マルコフ量子力学と非マルコフ量子力学の両方を解析し、超伝導量子ビットが一方向で光子を散逸させることが分かる。
さらに,提案手法は複数のノードからなるカスケード量子ネットワークを拡張し,遠隔量子ビット間のカイラル光子輸送を実現することができることを示した。
我々の研究は、サーキットQEDプラットフォームにおける一方向光子輸送を実現するためにSQUIDメタマテリアルを活用する可能性を開くかもしれない。
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