論文の概要: Quantum Synchronization in Presence of Shot Noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.15292v1
• Date: Tue, 27 Jun 2023 08:32:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-28 14:09:19.419664
• Title: Quantum Synchronization in Presence of Shot Noise
• Title（参考訳）: ショットノイズの存在下での量子同期
• Authors: Florian H\"ohe, Ciprian Padurariu, Brecht I. C Donvil, Lukas Danner, Joachim Ankerhold and Bj\"orn Kubala
• Abstract要約: 本稿では,同期に敏感な不整合型散逸量子系をモデル化するための新しいアプローチを提案する。 dcバイアスのジョセフソン接合はマイクロ波空洞に非古典的な光を生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Synchronization is a widespread phenomenon encountered in many natural and engineered systems with nonlinear classical dynamics. How synchronization concepts and mechanisms transfer to the quantum realm and whether features are universal or platform specific are timely questions of fundamental interest. Here, we present a new approach to model incoherently driven dissipative quantum systems susceptible to synchronization within the framework of Josephson photonics devices, where a dc-biased Josephson junction creates (non-classical) light in a microwave cavity. The combined quantum compound constitutes a self-sustained oscillator with a neutrally stable phase. Linking current noise to the full counting statistics of photon emission allows us to capture phase diffusion, but moreover permits phase locking to an ac-signal and mutual synchronization of two such devices. Thereby one can observe phase stabilization leading to a sharp emission spectrum as well as unique photon emission statistics revealing shot noise induced phase slips. Two-time perturbation theory is used to obtain a reduced description of the oscillators phase dynamics in form of a Fokker-Planck equation in generalization of classical synchronization theories.
• Abstract（参考訳）: 同期は、非線形古典力学を持つ多くの自然系や工学系で見られる広範な現象である。 同期の概念とメカニズムが量子領域にどのように移行し、特徴が普遍的かプラットフォーム固有かは、基本的関心のタイムリーな疑問である。 本稿では、直流バイアスドジョセフソン接合がマイクロ波共振器内で(非古典的)光を発生させるジョセフソンフォトニクス素子の枠組みにおいて、同期に弱い非一貫性駆動の散逸量子系をモデル化する新しいアプローチを提案する。 結合量子化合物は、中性に安定な位相を有する自己維持発振器を構成する。 電流ノイズを光子放射の総計数統計値にリンクすることで位相拡散を捉えることができるが、その上、2つの装置の交流信号と相互同期に位相ロックを適用できる。 これにより、鋭い発光スペクトルにつながる位相安定化と、ショットノイズ誘起位相スリップを示すユニークな光子放出統計を観測することができる。 2回摂動理論は、古典同期理論の一般化におけるフォッカー・プランク方程式の形で振動子相ダイナミクスの還元記述を得るために用いられる。

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