論文の概要: Spectral features of polaronic excitations in a superconducting analog
simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.14859v2
- Date: Fri, 5 May 2023 17:51:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-08 17:12:35.911681
- Title: Spectral features of polaronic excitations in a superconducting analog
simulator
- Title（参考訳）: 超伝導アナログシミュレータにおけるポーラロン励起のスペクトル特性
- Authors: Julian K. Nauth and Vladimir M. Stojanovic
- Abstract要約: アナログ量子シミュレータの枠組みにおけるポーラロン励起のスペクトル特性について検討する。
このシステムは、分散のない(アインシュタイン型)フォノンへの反復スピンレスフェルミオン励起の非局所結合を記述する格子モデルをエミュレートする。
数値評価されたスペクトル関数と、初期非励起ブロッホ状態(Loschmidt echo)の生存確率とのよく知られた関係に基づいて、励起-フォノン相互作用のクエンチに従って系の力学を予測できることを示す。
- 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: We investigate spectral properties of polaronic excitations within the
framework of an analog quantum simulator based on inductively coupled
superconducting transmon qubits and microwave resonators. This system emulates
a lattice model that describes a nonlocal coupling of an itinerant
spinless-fermion excitation to dispersionless (Einstein-type) phonons. The
model is characterized by a sharp, level-crossing transition at a critical
value of the effective excitation-phonon coupling strength; above the
transition point, the ground state of this model corresponds to a
heavily-dressed (polaronic) excitation. Using the kernel-polynomial method, we
evaluate the momentum-frequency resolved spectral function of this system for a
broad range of parameters. In particular, we underscore the ramifications of
the fact that the zero-quasimomentum Bloch state of a bare excitation
represents the exact eigenstate of the Hamiltonian of this system for an
arbitrary excitation-phonon coupling strength. We also show that -- based on
the numerically evaluated spectral function and its well-known relation with
the survival probability of the initial, bare-excitation Bloch state (the
Loschmidt echo) -- one can make predictions about the system dynamics following
an excitation-phonon interaction quench. To make contact with anticipated
experimental realizations, we utilize a previously proposed method for
extracting dynamical-response functions in systems with local (single-qubit)
addressability using the multi-qubit version of the Ramsey interference
protocol.
- Abstract（参考訳）: 導電性超伝導トランスモン量子ビットとマイクロ波共振器を用いたアナログ量子シミュレータのフレームワーク内でのポーラロン励起のスペクトル特性について検討した。
このシステムは、無分散(アインシュタイン型)フォノンへのスピンレスフェルミオン励起の非局所結合を記述する格子模型をエミュレートする。
このモデルの特徴は、有効励起-フォノン結合強度の臨界値における鋭い水平交差遷移であり、遷移点上において、このモデルの基底状態は強装(ポーラニック)励起に対応する。
カーネル-多項法を用いて、このシステムの運動量-周波数分解スペクトル関数を幅広いパラメータで評価した。
特に、素励起の零準同相ブロッホ状態が、任意の励起-フォノン結合強度のために、この系のハミルトニアンの正確な固有状態を表すという事実の分岐を裏付ける。
また, 数値評価されたスペクトル関数と, 初期非励起ブロッホ状態(Loschmidt echo)の生存確率とのよく知られた関係に基づいて, 励起-フォノン相互作用のクエンチに従って系の力学を予測できることを示した。
本研究では,Ramsey干渉プロトコルのマルチキュービットバージョンを用いて,局所(単一キュービット)アドバイザビリティを持つシステムにおける動的応答関数を抽出する手法を提案する。
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