論文の概要: A strong-driving toolkit for topological Floquet energy pumps with superconducting circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.17915v1
• Date: Wed, 29 Jan 2025 19:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-31 15:14:08.412126
• Title: A strong-driving toolkit for topological Floquet energy pumps with superconducting circuits
• Title（参考訳）: 超伝導回路を用いたトポロジカルフロケットエナジーポンプのための強駆動ツールキット
• Authors: Martin Ritter, David M. Long, Qianao Yue, Maya Amouzegar, Anushya Chandran, Alicia J. Kollár,
• Abstract要約: トポロジカルフロケエナジーポンプは周期駆動を用いて、トポロジカルに保護された量子化されたエネルギー電流を生成する。 従来の研究では、そのようなポンプはキャビティに結合された強い駆動の超伝導キュービットで実現できると提案されていた。 そこで我々は,トランスモン量子ビットを用いて,エネルギースケールと駆動周波数の階層構造が実現可能であることを実験的に実証した。
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• Abstract: Topological Floquet energy pumps -- which use periodic driving to create a topologically protected quantized energy current -- have been proposed and studied theoretically, but have never been observed directly. Previous work proposed that such a pump could be realized with a strongly-driven superconducting qubit coupled to a cavity. Here, we experimentally demonstrate that the proposed hierarchy of energy scales and drive frequencies can be realized using a transmon qubit. We develop an experimental toolkit to realize the adiabatic driving field required for energy pumping using coordinated frequency modulation of the transmon and amplitude modulation of an applied resonant microwave drive. With this toolkit, we measure adiabatic evolution of the qubit under the applied field for times comparable to $T_1$, which far exceed the bare qubit dephasing time. This result paves the way for direct experimental observation of topological energy pumping.
• Abstract（参考訳）: 位相的に保護された量子化されたエネルギー電流を生成するために周期駆動を用いるトポロジカルフロケットエネルギーポンプが提案され、理論的に研究されているが、直接観測されたことはない。 従来の研究では、そのようなポンプはキャビティに結合された強い駆動の超伝導キュービットで実現できると提案されていた。 そこで我々は,トランスモン量子ビットを用いて,エネルギースケールと駆動周波数の階層構造が実現可能であることを実験的に実証した。 本研究では、トランスモンの調整周波数変調と印加共振マイクロ波駆動の振幅変調を用いて、エネルギポンピングに必要な断熱駆動場を実現するための実験ツールキットを開発した。 このツールキットを用いて、応用場の下での量子ビットの断熱的進化を$T_1$に匹敵する時間で測定する。 この結果は、トポロジカル・エネルギ・ポンプの直接的な実験的な観測の道を開く。

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