論文の概要: Magnon cat states in a cavity-magnon-qubit system via two-magnon driving and dissipation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.08675v1
• Date: Wed, 15 Jan 2025 09:07:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-16 15:51:24.248690
• Title: Magnon cat states in a cavity-magnon-qubit system via two-magnon driving and dissipation
• Title（参考訳）: キャビティ-マグノン-量子系における2磁気駆動と消散によるマグノン猫状態
• Authors: Gang Liu, Gen Li, Huatang Tan, Jie Li,
• Abstract要約: 本研究では,キャビティ-マグノン-クビットハイブリッドシステムにおけるマグノニック・キャット状態の散逸生成を効率的に行う方法を提案する。 短時間の進化の間にマグノンの収縮状態が出現する可能性がある。 マグノニック・キャットとスクリュッド・ステートは、マクロ的な量子状態であり、マクロ的な量子研究や量子センシングに応用されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.932056933014511
• License:
• Abstract: We propose an efficient method for dissipative generation of magnonic cat states in a cavity-magnon-qubit hybrid system by exploiting a two-magnon driving and dissipation mechanism. When both the magnon and qubit are driven, a coherent nonlinear two-magnon interaction is induced, wherein the qubit and the magnon mode exchange energy through magnon pairs. The dissipation of the qubit is exploited to steer the magnon mode into a quantum superposition of distinct coherent states, where the magnon mode evolves into either an even or odd cat state, depending on the parity of the magnon initial state. For the case where the magnon initial state is a superposition state, e.g., of $|0\rangle$ and $|1\rangle$, the magnon mode can evolve into a weighted mixture of the even and odd cat states. We also find that magnon squeezed states may emerge during the short-time evolution, showcasing the capability of our mechanism in preparing diverse magnon non-classical states. Magnonic cat and squeezed states are macroscopic quantum states and find applications in macroscopic quantum studies and quantum sensing, e.g., in the dark matter search using ferromagnetic axion haloscopes.
• Abstract（参考訳）: キャビティ-マグノン-クビットハイブリッドシステムにおいて, 2つのマグノン駆動・消散機構を利用して, 効率よくマグノン猫状態の消散生成を行う手法を提案する。 マノンとクビットの両方が駆動されると、コヒーレントな非線形2-マグノン相互作用が起こり、クビットとマノンモードはマノン対を介してエネルギーを交換する。 量子ビットの散逸は、マグノンモードを異なるコヒーレント状態の量子重ね合わせに操り、マグノンモードはマグノン初期状態のパリティに応じて偶数か奇数のいずれかの猫状態へと進化する。 マグノン初期状態が重ね合わせ状態である場合、例えば$|0\rangle$ と $|1\rangle$ の場合、マグノンモードは偶数と奇数の猫状態の重み付き混合に発展する。 また、マグノン圧縮状態は、短時間の進化の間に出現し、様々なマグノン非古典状態の生成における我々のメカニズムの能力を示す。 マグノニック・キャットとスクリュッド・ステートは、マクロ的な量子状態であり、強磁性アキシオンハロスコープを用いた暗黒物質探索において、マクロ的な量子研究や量子センシングに応用されている。

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