論文の概要: Error-Tolerant Amplification and Simulation of the Ultrastrong-Coupling Quantum Rabi Model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.00379v2
• Date: Sun, 21 Jul 2024 12:28:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-24 02:50:43.586252
• Title: Error-Tolerant Amplification and Simulation of the Ultrastrong-Coupling Quantum Rabi Model
• Title（参考訳）: 超強結合量子ラビモデルの誤差耐性増幅とシミュレーション
• Authors: Ye-Hong Chen, Zhi-Cheng Shi, Franco Nori, Yan Xia,
• Abstract要約: フォトニック猫状態によって形成される立方体は、バイアスのあるノイズチャネルを持つ。 このようなバイアスノイズ量子ビットは、キャット状態量子ビットを光学キャビティに結合させることにより、量子ラビモデルの誤差耐性シミュレーションにも有効であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.1716226579025255
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Cat-state qubits formed by photonic cat states have a biased noise channel, i.e., one type of error dominates over all the others. We demonstrate that such biased-noise qubits are also promising for error-tolerant simulations of the quantum Rabi model (and its varieties) by coupling a cat-state qubit to an optical cavity. Using the cat-state qubit can effectively enhance the counter-rotating coupling, allowing us to explore several fascinating quantum phenomena relying on the counter-rotating interaction. Moreover, another benefit from biased-noise cat qubits is that the two main error channels (frequency and amplitude mismatches) are both exponentially suppressed. Therefore, the simulation protocols are robust against parameter errors of the parametric drive which determines the projection subspace. We analyze three examples: (i) collapse and revivals of quantum states; (ii) hidden symmetry and tunneling dynamics; and (iii) pair-cat-code computation.
• Abstract（参考訳）: フォトニック猫状態によって形成される立方体は、バイアスのあるノイズチャネルを持つ。 このようなバイアスノイズ量子ビットは、キャット状態量子ビットを光学キャビティに結合させることにより、量子ラビモデルの誤差耐性シミュレーションにも有効であることを示す。 猫状態量子ビットを用いることで、反回転結合を効果的に強化することができ、反回転相互作用に依存するいくつかの魅力的な量子現象を探索することができる。 さらに、2つの主誤差チャネル(周波数と振幅のミスマッチ)が指数関数的に抑制されるというバイアスノイズ猫量子ビットの利点もある。 したがって、シミュレーションプロトコルは、投影部分空間を決定するパラメトリックドライブのパラメータエラーに対して堅牢である。 3つの例を分析します。 一 量子状態の崩壊及び復活 (II)隠れ対称性とトンネル力学 (iii)ペア・キャット・コード計算。

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