論文の概要: All-microwave and low-cost Lamb shift engineering for a fixed frequency multi-level superconducting qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.11782v2
• Date: Thu, 30 Nov 2023 12:52:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-01 23:21:36.753275
• Title: All-microwave and low-cost Lamb shift engineering for a fixed frequency multi-level superconducting qubit
• Title（参考訳）: 固定周波数マルチレベル超伝導量子ビットのための全マイクロ波および低コストラムシフトエンジニアリング
• Authors: Byoung-moo Ann, and Gary A. Steele
• Abstract要約: ラムシフトは量子電磁力学(QED)における重要な現象である 回路QEDにおけるラムシフトを制御するための従来のアプローチでは、回路設計のオーバーヘッドやシステムの固有基底の非摂動的再正規化が要求されていた。 固定周波数トランスモンのラムシフトを制御するための効率よく費用効率の良い手法を提案し,実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: It is known that the electromagnetic vacuum is responsible for the Lamb shift, which is a crucial phenomenon in quantum electrodynamics (QED). In circuit QED, the readout or bus resonators that are dispersively coupled can result in a significant Lamb shift of the qubit, much larger than that in the original broadband cases. However, previous approaches or proposals for controlling the Lamb shift in circuit QED demand overheads in circuit designs or non-perturbative renormalization of the system's eigenbases, which can impose formidable limitations.In this work, we propose and demonstrate an efficient and cost-effective method for controlling the Lamb shift of fixed-frequency transmons. We employ the drive-induced longitudinal coupling between the transmon and resonator. By simply using an off-resonant monochromatic driving near the resonator frequency, we can modify the Lamb shift by 32 to -30 MHz without facing the aforementioned challenges. Our work establishes an efficient way of engineering the fundamental effects of the electromagnetic vacuum and provides greater flexibility in non-parametric frequency controls of multilevel systems. In particular, this Lamb shift engineering scheme enables individually control of the frequency of transmons, even without individual drive lines.
• Abstract（参考訳）: 電磁真空は、量子電磁力学(QED)において重要な現象であるラムシフトの原因であることが知られている。 qed回路では、分散結合された読み出しまたはバス共振器は、元のブロードバンドケースよりもはるかに大きな量子ビットのラムシフトを引き起こす可能性がある。 しかし,本研究は,回路設計における回路qed需要のオーバーヘッドや固有値の非摂動的再正規化におけるラムシフトを制御するための従来のアプローチや提案であり,本研究は固定周波数トランスモンのラムシフトを効果的かつ費用効率良く制御する手法を提案するものである。 トランスモンと共振器間の駆動誘起縦結合を用いる。 共振器周波数付近の非共振単色駆動を用いることで、上記課題に直面することなく、ラムシフトを32MHzから-30MHzに修正することができる。 我々の研究は、電磁真空の基本効果を効率的に設計する方法を確立し、マルチレベルシステムの非パラメトリック周波数制御においてより柔軟性を提供する。 特に、ラムシフトエンジニアリングスキームは、個々の駆動線がなくても、トランスモンの周波数を個別に制御することができる。

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