論文の概要: Nonequilibrium dynamics of the Jaynes-Cummings dimer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.00614v2
• Date: Sun, 7 Apr 2024 16:56:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-10 05:07:30.549597
• Title: Nonequilibrium dynamics of the Jaynes-Cummings dimer
• Title（参考訳）: Jaynes-Cummingsダイマーの非平衡ダイナミクス
• Authors: G. Vivek, Debabrata Mondal, S. Sinha,
• Abstract要約: ヨーゼフソン結合したJaynes-CummingsダイマーのKerr非線形性の存在下での非平衡ダイナミクスについて検討する。 動的状態間の異なるタイプの遷移は、自己トラッピング現象を引き起こす。 特定の「自己追跡」状態の場合、原子量子ビット間の相互情報は光子集団の不均衡と直接的な相関を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate the nonequilibrium dynamics of a Josephson-coupled Jaynes-Cummings dimer in the presence of Kerr nonlinearity, which can be realized in the cavity and circuit quantum electrodynamics systems. The semiclassical dynamics is analyzed systematically to chart out a variety of photonic Josephson oscillations and their regime of stability. Different types of transitions between the dynamical states lead to the self-trapping phenomenon, which results in photon population imbalance between the two cavities. We also study the dynamics quantum mechanically to identify characteristic features of different steady states and to explore fascinating quantum effects, such as spin dephasing, phase fluctuation, and revival phenomena of the photon field, as well as the entanglement of spin qubits. For a particular "self-trapped" state, the mutual information between the atomic qubits exhibits a direct correlation with the photon population imbalance, which is promising for generating photon mediated entanglement between two non interacting qubits in a controlled manner. Under a sudden quench from stable to unstable regime, the photon distribution exhibits phase space mixing with a rapid loss of coherence, resembling a thermal state. Finally, we discuss the relevance of the new results in experiments, which can have applications in quantum information processing and quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,Josephson結合型Jaynes-CummingsダイマーのKerr非線形性の存在下での非平衡ダイナミクスについて検討する。 半古典力学は系統的に解析され、様々なフォトニックジョセフソン振動とその安定性の機構をチャートアップする。 動的状態間の異なるタイプの遷移は、自己トラッピング現象を引き起こし、2つの空洞間の光子集団の不均衡をもたらす。 また、異なる定常状態の特徴的特徴を量子力学で同定し、スピンの脱落、位相変動、光子場の再生現象、スピン量子ビットの絡み合いなどの興味深い量子効果を探索する。 特定の「自己追跡」状態において、原子量子ビット間の相互情報は光子集団の不均衡と直接相関を示し、光子を介する2つの非相互作用量子ビット間の絡み合いを制御的に生成することを約束する。 安定状態から不安定状態への急激なクエンチの下では、光子分布は熱状態に似たコヒーレンスが急速に失われる相空間の混合を示す。 最後に、量子情報処理や量子技術に応用できる実験における新しい結果の関連性について論じる。

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