論文の概要: Dissipative preparation and stabilization of many-body quantum states in a superconducting qutrit array

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.12111v2
• Date: Thu, 22 Jun 2023 11:16:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-23 17:35:04.776340
• Title: Dissipative preparation and stabilization of many-body quantum states in a superconducting qutrit array
• Title（参考訳）: 超伝導クエットアレイにおける多体量子状態の散逸準備と安定化
• Authors: Yunzhao Wang, Kyrylo Snizhko, Alessandro Romito, Yuval Gefen, and Kater Murch
• Abstract要約: 本稿では,量子多体絡み合った状態の多様体を駆動散逸的に準備し,安定化するためのプロトコルを提案し,解析する。 我々は,実デバイスの物理特性に基づいたパルスレベルシミュレーションにより,このプラットフォームの理論的モデリングを行う。 我々の研究は、固体で自己補正された量子多体状態をホストする駆動散逸型超伝導cQEDシステムの能力を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.41644538483948
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present and analyze a protocol for driven-dissipatively preparing and stabilizing a manifold of quantum manybody entangled states with symmetry-protected topological order. Specifically, we consider the experimental platform consisting of superconducting transmon circuits and linear microwave resonators. We perform theoretical modeling of this platform via pulse-level simulations based on physical features of real devices. In our protocol, transmon qutrits are mapped onto spin-1 systems. The qutrits' sharing of nearest-neighbor dispersive coupling to a dissipative microwave resonator enables elimination of state population in the $S^\mathrm{total}=2$ subspace for each adjacent pair, and thus, the stabilization of the manybody system into the Affleck, Kennedy, Lieb, and Tasaki (AKLT) state up to the edge mode configuration. We also analyze the performance of our protocol as the system size scales up to four qutrits, in terms of its fidelity as well as the stabilization time. Our work shows the capacity of driven-dissipative superconducting cQED systems to host robust and self-corrected quantum manybody states that are topologically non-trivial.
• Abstract（参考訳）: 量子多体絡み合い状態の多様体を対称に保護された位相秩序で駆動散逸的に作成・安定化するためのプロトコルを提示・解析する。 具体的には、超伝導トランスモン回路と線形マイクロ波共振器からなる実験プラットフォームについて考察する。 実デバイスの物理特性に基づくパルスレベルのシミュレーションにより,このプラットフォームを理論的にモデル化する。 我々のプロトコルでは、トランスモンクォートはスピン-1系にマッピングされる。 共振形マイクロ波共振器への最近傍の分散結合の共有により、隣接するペアごとに$S^\mathrm{total}=2$部分空間の状態集団の除去が可能となり、Affleck, Kennedy, Lieb, Tasaki (AKLT) への多体系の安定化はエッジモードの構成までの状態となる。 また,システムサイズが4クォートリットまで拡大する際のプロトコルの性能を,その忠実度と安定化時間の観点から解析する。 本研究は、位相的に非自補正された量子多体状態をホストする駆動散逸型超伝導cqed系の容量を示す。

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