論文の概要: Dissipative Landau-Zener tunneling: crossover from weak to strong environment coupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.02017v1
• Date: Tue, 5 Jul 2022 12:58:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-06 12:58:29.512912
• Title: Dissipative Landau-Zener tunneling: crossover from weak to strong environment coupling
• Title（参考訳）: 散逸型ランダウ・ツェナートンネル:弱から強環境結合への交差
• Authors: X. Dai, R. Trappen, H. Chen, D. Melanson, M. A. Yurtalan, D. M. Tennant, A. J. Martinez, Y. Tang, E. Mozgunov, J. Gibson, J. A. Grover, S. M. Disseler, J. I. Basham, S. Novikov, R. Das, A. J. Melville, B. M. Niedzielski, C. F. Hirjibehedin, K. Serniak, S. J. Weber, J. L. Yoder, W. D. Oliver, K. M. Zick, D. A. Lidar, and A. Lupascu
• Abstract要約: ランダウ・ツェナー (Landau-Zener) トンネル(LZ)は、2段階のシステムにおいて、反交差を掃討する際の遷移を記述している。 システムと環境の結合による散逸は、遷移率を決定する上で重要な要素である。 超伝導束量子ビットを用いた散逸性LZ遷移の実験結果について報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.043784018373427214
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Landau-Zener (LZ) tunneling, describing transitions in a two-level system during a sweep through an anti-crossing, is a model applicable to a wide range of physical phenomena, such as atomic collisions, chemical reactions, and molecular magnets, and has been extensively studied theoretically and experimentally. Dissipation due to coupling between the system and environment is an important factor in determining the transition rates. Here we report experimental results on the dissipative LZ transition. Using a tunable superconducting flux qubit, we observe for the first time the crossover from weak to strong coupling to the environment. The weak coupling limit corresponds to small system-environment coupling and leads to environment-induced thermalization. In the strong coupling limit, environmental excitations dress the system and transitions occur between the dressed states. Our results confirm previous theoretical studies of dissipative LZ tunneling in the weak and strong coupling limits. Our results for the intermediate regime are novel and could stimulate further theoretical development of open system dynamics. This work provides insight into the role of open system effects on quantum annealing, which employs quantum tunneling to search for low-energy solutions to hard computational problems.
• Abstract（参考訳）: ランダウ・ツェナートンネル(Landau-Zener tunneling, LZ)は、原子衝突、化学反応、分子磁石などの幅広い物理現象に適用可能なモデルであり、理論的、実験的に広く研究されている。 システムと環境の結合による散逸は,遷移速度を決定する上で重要な要因である。 本稿では, 消散性LZ遷移の実験結果について報告する。 調整可能な超伝導束量子ビットを用いて、クロスオーバーが環境との弱い結合から強い結合に初めて観測する。 弱結合限界は小さな系-環境結合に対応し、環境誘導熱化に繋がる。 強い結合限界では、環境励起が系を包み込み、服装状態の間で遷移が起こる。 弱結合限界と強結合限界における散逸lzトンネルの既往の理論的研究を確認した。 中間状態に対する我々の結果は新規であり、オープンシステム力学のさらなる理論的発展を促進することができる。 この研究は、量子トンネルを用いてハードコンピューティング問題に対する低エネルギー溶液を探索する量子アニールにおけるオープンシステム効果の役割についての洞察を与える。

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