論文の概要: Quantum squeezing in a nonlinear mechanical oscillator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.16169v1
• Date: Tue, 26 Dec 2023 18:57:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-27 14:36:56.820675
• Title: Quantum squeezing in a nonlinear mechanical oscillator
• Title（参考訳）: 非線形機械振動子における量子スクイーズ
• Authors: Stefano Marti, Uwe von L\"upke, Om Joshi, Yu Yang, Marius Bild, Andraz Omahen, Yiwen Chu, and Matteo Fadel
• Abstract要約: 機械的自由度は、連続可変量子情報処理の自然な候補である。 超伝導量子ビットに結合したギガヘルツ周波数機械共振器の基底状態スクイーズを実演する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.203084162322062
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Mechanical degrees of freedom are natural candidates for continuous-variable quantum information processing and bosonic quantum simulations. These applications, however, require the engineering of squeezing and nonlinearities in the quantum regime. Here we demonstrate ground state squeezing of a gigahertz-frequency mechanical resonator coupled to a superconducting qubit. This is achieved by parametrically driving the qubit, which results in an effective two-phonon drive. In addition, we show that the resonator mode inherits a nonlinearity from the off-resonant coupling with the qubit, which can be tuned by controlling the detuning. We thus realize a mechanical squeezed Kerr oscillator, where we demonstrate the preparation of non-Gaussian quantum states of motion with Wigner function negativities and high quantum Fisher information. This shows that our results also have applications in quantum metrology and sensing.
• Abstract（参考訳）: 機械的自由度は連続変数量子情報処理とボソニック量子シミュレーションの自然な候補である。 しかし、これらの応用は量子状態におけるスクイーズと非線形性の工学を必要とする。 ここでは、超伝導量子ビットに結合したギガヘルツ周波数機械共振器の基底状態スクイーズを示す。 これはキュービットをパラメトリックに駆動することで実現され、2フォノン駆動が有効となる。 さらに、共振器モードは、非共振器とキュービットとの結合から非線形性を継承し、デチューニングを制御することで調整可能であることを示す。 そこで本研究では,ウィグナー関数のネガティビティと高い量子フィッシャー情報を持つ非ガウス量子状態の合成を実証する機械スクイーズドカー発振器を実現する。 この結果は量子力学やセンシングにも応用できることを示している。

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