論文の概要: Non-Hermitian topological quantum states in a reservoir-engineered transmon chain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.02985v1
• Date: Thu, 6 Oct 2022 15:21:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-23 14:52:03.309651
• Title: Non-Hermitian topological quantum states in a reservoir-engineered transmon chain
• Title（参考訳）: 貯水池式トランスモン鎖における非エルミート位相量子状態
• Authors: Wojciech Brzezicki, Matti Silveri, Marcin P{\l}odzie\'n, Francesco Massel, Timo Hyart
• Abstract要約: 非エルミート量子相が貯水池で駆動されるトランモン鎖で実現可能であることを示す。 この系では、真の量子効果は、トポロジカルエンドモードの頑健でゆっくりと崩壊する長距離量子絡みによって観測可能であることを示す。
• 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: Dissipation in open systems enriches the possible symmetries of the Hamiltonians beyond the Hermitian framework allowing the possibility of novel non-Hermitian topological phases, which exhibit long-living end states that are protected against disorder. So far, non-Hermitian topology has been explored only in settings where probing genuine quantum effects has been challenging. We theoretically show that a non-Hermitian topological quantum phase can be realized in a reservoir-engineered transmon chain. The spatial modulation of dissipation is obtained by coupling each transmon to a quantum circuit refrigerator allowing in-situ tuning of dissipation strength in a wide range. By solving the many-body Lindblad master equation using a combination of the density matrix renormalization group and third quantization approaches, we show that the topological end modes and the associated phase transition are visible in simple reflection measurements with experimentally realistic parameters. Finally, we demonstrate that genuine quantum effects are observable in this system via robust and slowly decaying long-range quantum entanglement of the topological end modes, which can be generated passively starting from a locally excited transmon.
• Abstract（参考訳）: 開放系における散逸は、ハーミート的枠組みを超えたハミルトニアンの対称性を豊かにし、新しい非エルミート的位相の可能性を許容し、混乱から保護される長生きの終末状態を示す。 これまでのところ、非エルミート位相は真の量子効果を探究する場面でのみ研究されてきた。 理論上は、非エルミート位相的量子位相が貯留層工学的トランスモン鎖で実現可能であることを示す。 散逸の空間変調は、各トランスモンを広い範囲で散逸強度のその場調整が可能な量子回路冷凍機に結合することにより得られる。 密度行列再正規化群と第3の量子化アプローチを組み合わせた多体リンドブラッドマスター方程式の解法により, トポロジカルエンドモードと関連する位相遷移が, 実験的に現実的なパラメータを用いた単純な反射測定において可視であることを示す。 最後に、この系において真の量子効果は、局所的に励起されたトランモンから受動的に発生するトポロジカルエンドモードの、頑健でゆっくりと崩壊する長距離量子絡みを通じて観測可能であることを示す。

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