論文の概要: Magnon blockade in magnon-qubit systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.13823v2
- Date: Thu, 2 Nov 2023 08:05:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-03 18:13:30.725928
- Title: Magnon blockade in magnon-qubit systems
- Title(参考訳): マグノン量子系におけるマグノン遮断
- Authors: Zhu-yao Jin and Jun Jing
- Abstract要約: マグノンモードと超伝導トランスモン量子ビットとの直接相互作用によるハイブリッドシステムを用いて、マグノンの高次遮断を実現する。
これは、単一のマグノンのレベルを量子操作し、単一のマグノン源を作成するための基本的な方法である。
- 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: A hybrid system established by the direct interaction between a magnon mode
and a superconducting transmon qubit is used to realize a high-degree blockade
for magnon. It is a fundamental way toward quantum manipulation at the level of
a single magnon and preparation of single magnon sources. Through weakly
driving the magnon and probing the qubit, our magnon-blockade proposal can be
optimized when the transversal coupling strength between the magnon and qubit
is equivalent to the detuning of the qubit and the probing field or that of the
magnon and the driving field. Under this condition, the equal-time second-order
correlation function $g^{(2)}(0)$ can be analytically minimized when the
probing intensity is about three times the driving intensity. Moreover, the
magnon blockade could be further enhanced by proper driving intensity and
system decay rate, whose magnitudes outrange the current systems of cavity QED
and cavity optomechanics. In particular, the correlation function achieves
$g^{(2)}(0)\sim10^{-7}$, about two orders lower than that for the photon
blockade in cavity optomechanics. Also, we discuss the effects on $g^{(2)}(0)$
from thermal noise and the extra longitudinal interaction between the magnon
and qubit. Our optimized conditions for blockade are found to persist in these
nonideal situations.
- Abstract(参考訳): マグノンモードと超伝導トランスモンキュービットとの直接相互作用によって確立されたハイブリッドシステムを用いて、マグノンの高次遮断を実現する。
これは単一のマグノンのレベルで量子操作を行い、単一のマグノン源を合成する基本的な方法である。
magnon と qubit の相互結合強度が qubit と probing field のデチューニング、あるいは magnon と drive field のデチューニングと等価である場合、magnon-blockade の提案は、magnon と qubit の相互結合強度を最適化することができる。
この条件下では、等時二階相関関数 $g^{(2)}(0)$ は、探索強度が駆動強度の約3倍であるときに解析的に最小化することができる。
さらに、キャビティqedとキャビティオプティオプティメカニクスの現在のシステムの範囲外である適切な駆動強度とシステム減衰率によってマグノン封鎖をさらに強化することができた。
特に相関関数は、キャビティ光学系における光子遮断に対して約2桁低い$g^{(2)}(0)\sim10^{-7}$となる。
また、熱雑音による$g^{(2)}(0)$の効果と、マグノンとクビットの間の超長手相互作用についても論じる。
この非理想的状況下では, 封鎖の最適化条件が持続していることが判明した。
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