論文の概要: Extended Josephson junction qubit system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.05212v1
• Date: Mon, 11 Sep 2023 03:17:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-12 13:57:41.974691
• Title: Extended Josephson junction qubit system
• Title（参考訳）: 拡張ジョセフソン接合量子ビットシステム
• Authors: Andrey Grankin, Alicia J. Koll\'ar, Mohammad Hafezi
• Abstract要約: 量子力学(QED)は、量子計算とシミュレーションを実装するための有望なプラットフォームとして登場した。 本稿では,非無視空間範囲を有する拡張ジョセフソン接合(JJ)に基づく新しいQEDアーキテクチャを提案する。 我々のプラットフォームは、量子計算、特に1つのジャンクション内における1量子と2量子のゲートの実装において、潜在的な応用を持っている。
• 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: Circuit quantum electrodynamics (QED) has emerged as a promising platform for implementing quantum computation and simulation. Typically, junctions in these systems are of a sufficiently small size, such that only the lowest plasma oscillation is relevant. The interplay between the Josephson effect and charging energy renders this mode nonlinear, forming the basis of a qubit. In this work, we introduce a novel QED architecture based on extended Josephson Junctions (JJs), which possess a non-negligible spatial extent. We present a comprehensive microscopic analysis and demonstrate that each extended junction can host multiple nonlinear plasmon modes, effectively functioning as a multi-qubit interacting system, in contrast to conventional JJs. Furthermore, the phase modes exhibit distinct spatial profiles, enabling individual addressing through frequency-momentum selective coupling to photons. Our platform has potential applications in quantum computation, specifically in implementing single- and two-qubit gates within a single junction. We also investigate a setup comprising several driven extended junctions interacting via a multimode electromagnetic waveguide. This configuration serves as a powerful platform for simulating the generalized Bose-Hubbard model, as the photon-mediated coupling between junctions can create a lattice in both real and synthetic dimensions. This allows for the exploration of novel quantum phenomena, such as topological phases of interacting many-body systems.
• Abstract（参考訳）: circuit quantum electrodynamics (qed) は量子計算とシミュレーションを実装するための有望なプラットフォームとして登場した。 典型的には、これらの系の接合は十分に小さいサイズであり、最低プラズマ振動のみが関係している。 ジョセフソン効果と電荷エネルギーの相互作用は、このモードを非線形にし、量子ビットの基礎を形成する。 本研究では,非無視空間範囲を有する拡張ジョセフソン接合(JJ)に基づく新しいQEDアーキテクチャを提案する。 本稿では,従来のJJとは対照的に,複数の非線形プラズモンモードをホストし,マルチキュービット相互作用系として効果的に機能することを示す。 さらに、位相モードは異なる空間プロファイルを示し、光子への周波数モメンタム選択的結合による個々のアドレッシングを可能にする。 我々のプラットフォームは量子計算、特に1つのジャンクション内における1量子と2量子のゲートの実装に潜在的な応用を持っている。 また、多モード電磁波導波路を介して相互作用する複数の拡張接合からなる構成についても検討する。 この構成は一般化されたボース・ハバード模型をシミュレートするための強力なプラットフォームとして機能し、光子を媒介とする接合間の結合は実次元と合成次元の両方の格子を作ることができる。 これにより、相互作用する多体系の位相相のような新しい量子現象の探索が可能になる。

関連論文リスト

• Versatile photonic frequency synthetic dimensions using a single Mach-Zehnder-interferometer-assisted device on thin-film lithium niobate [10.886341422699243]
  我々はTFLNプラットフォーム上で2共振器の試作機を試作した。 強結合格子, トポロジカルホール・ラグ, クルーツ・ラグなどのよく知られたモデルを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-20T13:56:55Z)
• Quantum circuits for digital quantum simulation of nonlocal electron-phonon coupling [0.0]
  本稿では,一次元格子モデルのデジタル量子シミュレータを提案する。 このシステムの自然初期(プリクエンチ)状態を生成する回路を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-10T17:07:57Z)
• Dipolar quantum solids emerging in a Hubbard quantum simulator [45.82143101967126]
  長距離および異方性相互作用は、量子力学的多体系における豊富な空間構造を促進する。 我々は,光学格子における長距離双極子相互作用を用いて,新しい相関量子相を実現できることを示す。 この研究は、長距離および異方性相互作用を持つ幅広い格子モデルの量子シミュレーションへの扉を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-01T16:49:20Z)
• Engineering phonon-phonon interactions in multimode circuit quantum acousto-dynamics [1.8960797847221296]
  高オーバトンバルク波共振器のいくつかの機械的モード間のその場調整可能なビーム・スプリッタ型相互作用を示す。 エンジニアリングされた相互作用はパラメトリック駆動の超伝導トランスモン量子ビットによって媒介される。 この結果から,音素系を量子メモリとして利用するための基礎と,量子シミュレーションのためのプラットフォームを構築した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-01T18:45:04Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• A scalable superconducting quantum simulator with long-range connectivity based on a photonic bandgap metamaterial [0.0]
  超伝導フォトニックバンドギャップメタマテリアルに局所的に接続された量子ビットの線形配列に基づく量子シミュレータアーキテクチャを提案する。 メタマテリアルは量子バスとして、量子ビットと量子ビットの相互作用を媒介し、また多重量子ビット状態測定のための読み出しチャネルとして機能する。 我々は、量子多体カオスに基づく測定効率の高いプロトコルを用いて、システムのハミルトニアンを特徴づける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-26T06:51:54Z)
• Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators [68.8204255655161]
  コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。 そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z)
• Neural-Network Quantum States for Periodic Systems in Continuous Space [66.03977113919439]
  我々は、周期性の存在下での強い相互作用を持つシステムのシミュレーションのために、神経量子状態の族を紹介する。 一次元系では、基底状態エネルギーと粒子の放射分布関数を非常に正確に推定する。 二つの次元において基底状態エネルギーの優れた推定値を得るが、これはより伝統的な手法から得られる結果に匹敵する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-22T15:27:30Z)
• Spin many-body phases in standard and topological waveguide QED simulators [68.8204255655161]
  導波路QEDセットアップを用いた量子スピンモデルの多体挙動について検討する。 他のプラットフォームで得られたものとは異なる、新しい多体フェーズが見つかる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-22T09:44:20Z)
• Qubit-photon bound states in topological waveguides with long-range hoppings [62.997667081978825]
  フォトニックバンドギャップ材料と相互作用する量子エミッタは、クビット光子境界状態の出現につながる。 異なる位相におけるバルクモードとエミッタが重なり合うとき, クビット光子境界状態の特徴について検討した。 異なる位相相に現れるエッジモードに対するエミッタの結合について考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-26T10:57:21Z)
• Coherent coupling between multiple ferrimagnetic spheres and a microwave cavity in the quantum-limit [0.0]
  電子のスピン共鳴はマイクロ波キャビティモードに結合し、光子-マグノンハイブリッド系を得る。 本稿では, 単一空洞に結合した多数の強磁性球の挙動を実験的に検証する。 最適制御型ハイブリッドシステムの新しい応用を,多数のサンプルを埋め込んだセットアップに応用できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-17T11:27:02Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。