論文の概要: Dynamical Casimir effect in superconducting cavities: from photon generation to universal quantum gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.11361v1
- Date: Tue, 15 Apr 2025 16:28:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-16 22:06:26.274668
- Title: Dynamical Casimir effect in superconducting cavities: from photon generation to universal quantum gates
- Title（参考訳）: 超伝導キャビティにおける動的カシミール効果:光子生成から普遍量子ゲートへ
- Authors: Fernando C. Lombardo, Paula I. Villar,
- Abstract要約: 第1章は、動的カシミール効果(DCE)の様々な側面と、回路量子電磁力学(cQED)の文脈におけるその意味を探求する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.1574468325115
- License:
- Abstract: This chapter explores various aspects of the Dynamical Casimir Effect (DCE) and its implications in the context of circuit quantum electrodynamics (cQED). We begin by reviewing the origin and fundamental properties of the DCE, including three equivalent mathematical frameworks that offer complementary perspectives on the phenomenon. These formulations will serve as a foundation for the subsequent analyses. We then turn our attention to the practical realization of the DCE in cQED-based architectures, discussing how modern superconducting circuits can be engineered to exhibit this inherently quantum effect. Building on this, we examine how the presence of the DCE influences the performance of a quantum thermal machine operating with a quantum field, shedding light on the interplay between quantum fluctuations and thermodynamic processes. Further, we demonstrate how the DCE can be harnessed to implement a controlled-squeeze gate within a cQED platform, opening a path toward advanced quantum control and quantum information processing. The chapter concludes with a synthesis of the main results and a discussion of potential future directions.
- Abstract（参考訳）: 本章では、動的カシミール効果(DCE)の様々な側面と、回路量子力学(cQED)の文脈におけるその意味について論じる。
まず、DCEの起源と基本的性質を概観し、この現象を補完する3つの等価な数学的枠組みを考察する。
これらの定式化は、その後の分析の基礎となる。
次に、我々は、cQEDに基づくアーキテクチャにおけるDCEの実践的実現に注意を向け、この本質的に量子効果を示すために、現代の超伝導回路をどのように設計するかについて議論する。
これに基づいて、DCEの存在が量子場で動作する量子熱機械の性能にどのように影響するかを考察し、量子ゆらぎと熱力学過程の間の相互作用に光を遮蔽する。
さらに、我々は、DCEがcQEDプラットフォーム内で制御スキューズゲートを実装するためにどのように利用できるかを示し、高度な量子制御と量子情報処理への道を開く。
この章は、主要な結果の合成と将来の方向性についての議論で締めくくられる。
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