論文の概要: Parametric Light-Matter Interaction in the Single-Photon Strong Coupling Limit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.02024v3
• Date: Wed, 4 Sep 2024 07:06:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-09-07 02:22:00.799856
• Title: Parametric Light-Matter Interaction in the Single-Photon Strong Coupling Limit
• Title（参考訳）: 単光子強結合限界におけるパラメトリック光-物質相互作用
• Authors: C. A. Potts, R. C. Dekker, S. Deve, E. W. Strijbis, G. A. Steele,
• Abstract要約: 本稿では、パラメトリック結合マイクロ波回路の新しいパラダイムを実証する。 1つの線形マイクロ波空洞を超伝導トランスモン量子ビットに置き換える。 強いサイドバンド駆動を適用すると、オンデマンドで非線形のJaynes-Cummingsが線形共振器と相互作用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Parametric coupling between harmonic oscillators has enabled exquisite measurement precision and control of linear resonators, being extensively studied, for example, in cavity optomechanics. This level of control has been made possible by using strong sideband drives, enhancing the coupling rate while also linearizing the interaction. In this article, we demonstrate a new paradigm of parametrically coupled microwave circuits replacing one linear microwave cavity with a superconducting transmon qubit. Our system utilizes photon-pressure coupling between the transmon qubit and a highly linear microwave resonator, a microwave analog of the radiation-pressure interaction. Applying a strong sideband drive results in an on-demand, non-linear Jaynes-Cummings interaction with the linear resonator. We also observe a single-photon coupling rate an order of magnitude larger than all decay rates, placing the device in the single-photon strong coupling regime. This demonstration of photon-pressure Jaynes-Cummings interactions paves the way for developing novel photon-pressure quantum information processing hardware and will enable exotic tests of quantum gravity in the future by interfacing this new platform with mechanical resonators.
• Abstract（参考訳）: 共振器間のパラメトリック結合は、例えば空洞光学において、線形共振器の特別な測定精度と制御を可能にしている。 このレベルの制御は、強いサイドバンドドライブを使用することで可能となり、相互作用を線形化しながら結合率を高めた。 本稿では,1つの線形マイクロ波空洞を超伝導トランスモン量子ビットに置き換えるパラメトリック結合マイクロ波回路の新たなパラダイムを示す。 本システムは,光-圧力相互作用のマイクロ波アナログであるトランスモン量子ビットと高線形マイクロ波共振器との光-圧力結合を利用する。 強いサイドバンド駆動を適用すると、オンデマンドで非線形のJaynes-Cummingsが線形共振器と相互作用する。 また, 単一光子結合率を全崩壊速度より桁違いに大きくし, デバイスを単一光子結合系に配置する。 この光子-圧力Jaynes-Cummings相互作用の実証は、新しい光子-圧力量子情報処理ハードウェアの開発の道を開くものであり、この新しいプラットフォームを機械共振器で対向させることで、将来量子重力のエキゾチックなテストを可能にする。

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