論文の概要: Noise-induced quantum-circuit refrigeration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.05886v1
• Date: Sun, 08 Dec 2024 10:37:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-10 14:53:06.675155
• Title: Noise-induced quantum-circuit refrigeration
• Title（参考訳）: ノイズによる量子回路冷凍
• Authors: Heidi Kivijärvi, Arto Viitanen, Timm Mörstedt, Mikko Möttönen,
• Abstract要約: 室温で発生する雑音は、共振器フォック状態の熱分布につながることを示す。 これらの観測は、純粋に熱で駆動される量子回路冷凍機への道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We use a transmon qubit and its dispersively coupled readout resonator to measure the Fock state populations of another microwave resonator, to which we have attached a quantum-circuit refrigerator (QCR). First, we apply noise generated at room temperature to the resonator and show that such noise drive leads to a thermal distribution of the resonator Fock states. Subsequently, we detune the noise frequency band far away from the resonance condition and vary the power of the noise applied on the QCR. We observe that such artificial thermal noise may lead to major damping of a coherent state of the resonator. Importantly, we also demonstrate that the effective temperature of a thermal resonator state can be reduced from roughly 300 mK to 130 mK by the introduction of the artificial thermal noise. These observations pave the way for a purely thermally powered quantum-circuit refrigerator which may unlock the use of waste heat in resetting superconducting qubits in a quantum processor and in building autonomous quantum heat engines.
• Abstract（参考訳）: 我々はトランスモン量子ビットとその分散結合型読み出し共振器を用いて、別のマイクロ波共振器のフォック状態の集団を測定し、量子回路冷凍機(QCR)を装着した。 まず, 室温で発生する雑音を共振器に印加し, 共振器フォック状態の熱分布に寄与することを示す。 その後、共振状態から遠く離れたノイズ周波数帯域を同定し、QCRに印加されるノイズのパワーを変化させる。 このような人工的な熱雑音が共振器のコヒーレントな状態を大きく減衰させる可能性があることを観察する。 また, 人工熱雑音の導入により, 熱共振器の有効温度を約300mKから130mKに低減できることを示した。 これらの観測は、量子プロセッサの超伝導量子ビットのリセットや自律的な量子熱エンジンの構築において、排熱の使用を解放する純粋に熱的に駆動される量子回路冷凍機への道を開く。

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