論文の概要: Quantum phase transitions and cat states in cavity-coupled quantum dots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.15167v1
• Date: Mon, 23 Oct 2023 17:59:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-24 17:56:53.268888
• Title: Quantum phase transitions and cat states in cavity-coupled quantum dots
• Title（参考訳）: キャビティ結合量子ドットにおける量子相転移と猫状態
• Authors: Valerii K. Kozin, Dmitry Miserev, Daniel Loss, Jelena Klinovaja
• Abstract要約: 量子ドットと擬似キャビティモードを結合した2つの量子ドットを高モード体積圧縮で検討した。 異なる二重量子ドットの電子は双極子-双極子(クーロン)相互作用を介して互いに相互作用する。 強い結合状態においては、二重量子ドットの配列の基底状態と最初の励起状態の両方がシュリンガー・キャット状態(Schr"odinger cat state)と呼ばれる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study double quantum dots coupled to a quasistatic cavity mode with high mode-volume compression allowing for strong light-matter coupling. Besides the cavity-mediated interaction, electrons in different double quantum dots interact with each other via dipole-dipole (Coulomb) interaction. For attractive dipolar interaction, a cavity-induced ferroelectric quantum phase transition emerges leading to ordered dipole moments. Surprisingly, we find that the phase transition can be either continuous or discontinuous, depending on the ratio between the strengths of cavity-mediated and Coulomb interactions. We show that, in the strong coupling regime, both the ground and the first excited states of an array of double quantum dots are squeezed Schr\"{o}dinger cat states. Such states are actively discussed as high-fidelity qubits for quantum computing, and thus our proposal provides a platform for semiconductor implementation of such qubits. We also calculate gauge-invariant observables such as the net dipole moment, the optical conductivity, and the absorption spectrum beyond the semiclassical approximation.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 量子ドットを擬似キャビティモードに結合して高モード体積圧縮を行い, 強い光物質結合を実現する。 キャビティを媒介とする相互作用の他に、異なる二重量子ドット内の電子は双極子-双極子相互作用を介して相互作用する。 誘電性双極子相互作用のために、空洞誘起強誘電性量子相転移が出現し、秩序化された双極子モーメントが生じる。 驚いたことに、相転移はキャビティ媒介の強度とクーロン相互作用の強さの比によって連続的または不連続的である。 強い結合状態においては、二重量子ドットの配列の基底状態と最初の励起状態の両方が、Schr\"{o}dinger cat state と呼ばれる。 このような状態は量子コンピューティングの高忠実性量子ビットとして積極的に議論されており、このような量子ビットの半導体実装のためのプラットフォームを提供する。 また,準古典近似を超える正準双極子モーメント,光伝導率,吸収スペクトルなどのゲージ不変な観測量を計算する。

関連論文リスト

• Probing critical phenomena in open quantum systems using atom arrays [3.365378662696971]
  量子臨界点において、相関は力則として崩壊し、指数は普遍的なスケール次元の集合によって決定される。 ここでは、Rydberg量子シミュレータを用いて、1次元の環と2次元の正方格子の両方の臨界基底状態を理論的に準備する。 量子システムの開放性を考慮し、調整することにより、我々は、直接、力-法則の相関を観察し、対応するスケーリング次元を抽出することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-23T15:21:38Z)
• Longitudinal (curvature) couplings of an $N$-level qudit to a superconducting resonator at the adiabatic limit and beyond [0.0]
  マルチレベルシステム(qudit)と超伝導(SC)共振器の電磁界との結合について検討する。 一般分散状態における長手多層相互作用を記述するハミルトニアンを初めて導いた。 異なる量子ビット系における断熱結合から分散結合への移行を例に挙げる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-05T20:33:59Z)
• Bound state of distant photons in waveguide quantum electrodynamics [137.6408511310322]
  遠い粒子間の量子相関は、量子力学の誕生以来謎のままである。 箱の中の2つの相互作用する粒子の最も単純な1次元のセットアップにおいて、新しい種類の有界量子状態を予測する。 このような状態は導波路量子電磁力学プラットフォームで実現できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-17T09:27:02Z)
• 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)
• Photon generation and entanglement in a double superconducting cavity [105.54048699217668]
  量子電気力学アーキテクチャにおける二重超伝導キャビティにおける動的カシミール効果について検討した。 壁が小さな振幅で調和して振動する際の光子の生成について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-18T16:43:47Z)
• 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)
• 0D-2D Heterostructure for making very Large Quantum Registers using itinerant Bose-Einstein Condensate of Excitons [0.08399688944263842]
  量子ドット(ゼロ次元)-量子井戸(2次元)ヘテロ構造におけるコヒーレント共鳴トンネルの存在は、マクロ的に広い領域における励起双極子の電気的分極を説明するために必要である。 観測は、この量子ドットの励起子の2成分ボース=アインシュタイン凝縮体のマクロ的に大きく、量子状態の実験的制御を指摘する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-28T17:42:12Z)
• Quantum chaos driven by long-range waveguide-mediated interactions [125.99533416395765]
  導波路内の2レベル原子の有限周期配列と相互作用する一対の光子の量子状態について理論的に検討する。 実空間では非常に不規則な波動関数を持つ2つのポラリトン固有状態の計算を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-24T07:06:36Z)
• Programmable two-qubit gates in capacitively coupled flopping-mode spin qubits [0.0]
  半導体量子ドットで定義された隣接スピン量子ビット間の量子ゲートの多用途集合を示す。 我々は、最も即時に可能な実験実現において、異なる2ビットゲートの非忠実さを推定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-04T15:37:21Z)
• Quantum decoherence by Coulomb interaction [58.720142291102135]
  本研究では, 半導体および金属表面に近いバイプリズム電子干渉計において, 重ね合わせ状態におけるクーロン誘起自由電子の脱コヒーレンスを実験的に検討する。 結果は、新しい量子機器の設計において、特定のデコヒーレンスチャネルの決定と最小化を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-17T04:11:44Z)

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。