論文の概要: Frozonium: Freezing Anharmonicity in Floquet Superconducting Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.10503v1
- Date: Fri, 17 Jan 2025 19:00:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-22 14:20:05.383577
- Title: Frozonium: Freezing Anharmonicity in Floquet Superconducting Circuits
- Title（参考訳）: フロゾニウム:フロケット超電導回路における非調和性
- Authors: Keiran Lewellen, Rohit Mukherjee, Haoyu Guo, Saswata Roy, Valla Fatemi, Debanjan Chowdhury,
- Abstract要約: フロッケ工学は、相互作用する多体ハミルトニアンの性質を変更するために使用できる強力な手法である。
導電性超伝導ジョセフソン接合の物理をフロケドライブの存在下で考察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9660179680180351
- License:
- Abstract: Floquet engineering is a powerful method that can be used to modify the properties of interacting many-body Hamiltonians via the application of periodic time-dependent drives. Here we consider the physics of an inductively shunted superconducting Josephson junction in the presence of Floquet drives in the fluxonium regime and beyond, which we dub the frozonium artificial atom. We find that in the vicinity of special ratios of the drive amplitude and frequency, the many-body dynamics can be tuned to that of an effectively linear bosonic oscillator, with additional nonlinear corrections that are suppressed in higher powers of the drive frequency. By analyzing the inverse participation ratios between the time-evolved frozonium wavefunctions and the eigenbasis of a linear oscillator, we demonstrate the ability to achieve a novel dynamical control using a combination of numerical exact diagonalization and Floquet-Magnus expansion. We discuss the physics of resonances between quasi-energy states induced by the drive, and ways to mitigate their effects. We also highlight the enhanced protection of frozonium against external sources of noise present in experimental setups. This work lays the foundation for future applications in quantum memory and bosonic quantum control using superconducting circuits.
- Abstract（参考訳）: フロッケ工学は、周期的時間依存駆動の適用により、相互作用する多体ハミルトニアンの性質を変更するのに使用できる強力な手法である。
ここでは、フラクソニウム系及びそれを超えるフロケドライブの存在下で、誘導誘導超伝導ジョセフソン接合の物理を考察し、フロゾニウム人工原子をダブする。
駆動振幅と周波数の特殊比の近傍では、実効線形ボソニック発振器と多体ダイナミクスを調整でき、さらに非線形補正を加えて駆動周波数の高出力化を抑えることができる。
時間発展するフロゾニウム波動関数と線形発振器の固有基底との逆参加比を解析することにより,数値的正確な対角化とフロケ・マグナス展開を組み合わせた新しい動的制御を実現する能力を示す。
我々は、駆動によって誘導される準エネルギー状態間の共鳴の物理と、その効果を緩和する方法について議論する。
また,実験装置における外部ノイズ源に対するフロゾニウムの保護効果も強調した。
この研究は、量子メモリと超伝導回路を用いたボソニック量子制御における将来の応用の基礎を築いた。
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