論文の概要: Quantum synchronization of qubits via dynamical Casimir effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.15788v1
• Date: Wed, 30 Aug 2023 06:45:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-31 14:44:23.143130
• Title: Quantum synchronization of qubits via dynamical Casimir effect
• Title（参考訳）: 動的カシミール効果による量子ビットの量子同期
• Authors: Haruki Mitarai and Yoshihiko Hasegawa
• Abstract要約: 動的カシミール効果によって誘導される量子ビットの同期について検討する。 系の時間発展を数値的にシミュレートし、動的カシミール効果による光子生成が2つの量子ビットの同期を誘導することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9580473532948401
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Following the groundbreaking observation of the dynamical Casimir effect in 2011, the exploration of the dynamical Casimir effect in superconducting circuits has garnered significant attention. In this paper, we investigate the synchronization of qubits induced by the dynamical Casimir effect. Our investigation revolves around a pragmatic configuration of a quantum system, where superconducting qubits coupled with a shared coplanar waveguide resonator, terminated by a SQUID at one end. We identify the sufficient condition required for achieving in-phase synchronization, which is expected to be accomplished by generating photons in the resonator. Furthermore, we numerically simulate the time evolution of the system and verify that photon generation via the dynamical Casimir effect arguably induces the synchronization of two qubits. Our result suggests that photon generation by the dynamical Casimir effect affects both the qubits and the resonator, and is a fruitful resource for the control of quantum systems. In addition, we unveil a remarkable feature that is probably unique to the dynamical Casimir effect: The differences in initial states and coupling strengths affect the synchronization independently with no overlap between them.
• Abstract（参考訳）: 2011年の動的カシミール効果の接地観測に続いて、超伝導回路における動的カシミール効果の探索が注目されている。 本稿では,動的カシミール効果によって引き起こされる量子ビットの同期について検討する。 この研究は、超伝導量子ビットと共平面導波路共振子を結合した量子システムの実用的構成を取り上げ、一端にsquidで終端する。 共振器内に光子を発生させることにより、位相内同期を実現するために必要な十分条件を特定する。 さらに,システムの時間発展を数値的にシミュレーションし,動的カシミール効果による光子発生が2つの量子ビットの同期を引き起こすことを検証した。 その結果, カシミール効果による光子生成は量子ビットと共振器の両方に影響を及ぼし, 量子系の制御に有効な資源であることが示唆された。 初期状態と結合強度の違いは、それらの間の重なりを伴わずに、独立に同期に影響を与える。

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