論文の概要: Unified simulation methods for quantum acoustic devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.05172v1
• Date: Thu, 12 Jan 2023 17:48:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-13 15:40:37.310026
• Title: Unified simulation methods for quantum acoustic devices
• Title（参考訳）: 量子音響デバイスのための統一シミュレーション手法
• Authors: Hugo Banderier, Maxwell Drimmer, Yiwen Chu
• Abstract要約: 量子音響力学(cQAD)では、超伝導回路と音響共振器が組み合わされ、機械運動の非古典的な状態を生成し制御する。 ここでは、音響共振器とマイクロ波共振器とを結合した超伝導量子ビットの1つのシミュレーションを実演する。 本稿では, このシミュレーションを用いてハイブリッドシステムの電気機械モードの周波数, 結合速度, エネルギー参加率を予測する方法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In circuit quantum acoustodynamics (cQAD), superconducting circuits are combined with acoustic resonators to create and control non-classical states of mechanical motion. Simulating these systems is challenging due to the extreme difference in scale between the microwave and mechanical wavelengths. All existing techniques simulate the electromagnetic and mechanical subsystems separately. However, this approach may not be adequate for all cQAD devices. Here, we demonstrate a single simulation of a superconducting qubit coupled to an acoustic and a microwave resonator and introduce two methods for using this simulation to predict the frequencies, coupling rates, and energy-participation ratios of the electromechanical modes of the hybrid system. We also discuss how these methods can be used to investigate important dissipation channels and quantify the nontrivial effects of mode hybridization in our device. Our methodology is flexible and can be extended to other acoustic resonators and quantum degrees of freedom, providing a valuable new tool for designing hybrid quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 回路量子音響力学(cqad)では、超伝導回路は音響共振器と結合され、機械的運動の非古典的状態を生成し制御する。 これらのシステムのシミュレーションは、マイクロ波と機械的波長のスケールが極端に異なるため、難しい。 既存の技術はすべて電磁と機械のサブシステムを個別にシミュレートする。 しかし、このアプローチはすべてのcQADデバイスに適していないかもしれない。 本稿では, 音響・マイクロ波共振器に結合した超電導量子ビットの単一シミュレーションを行い, このシミュレーションを用いて, ハイブリッド系の電気機械モードの周波数, 結合速度, エネルギー参加比を予測する2つの手法を提案する。 また、これらの手法を用いて、重要な散逸チャネルを調査し、モードハイブリダイゼーションの非自明な効果を定量化する方法についても論じる。 我々の手法は柔軟で、他の音響共振器や量子自由度にまで拡張することができ、ハイブリッド量子システムを設計するための貴重な新しいツールを提供する。

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