論文の概要: Phase transitions, symmetries, and tunneling in Kerr parametric oscillators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.15347v1
- Date: Mon, 21 Apr 2025 18:00:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-01 02:02:28.583347
- Title: Phase transitions, symmetries, and tunneling in Kerr parametric oscillators
- Title（参考訳）: Kerrパラメトリック発振器における相転移、対称性、トンネル
- Authors: Miguel A. Prado Reynoso, Edson M. Signor, Jamil Khalouf-Rivera, Alexandre D. Ribeiro, Francisco Pérez-Bernal, Lea F. Santos,
- Abstract要約: KPOにおける基底状態および励起状態量子相転移の開始について検討する。
量子相転移に関連する臨界点を特定し,エネルギースペクトルとトンネル力学への影響を解析する。
我々の研究は、ロバスト量子状態の工学、量子力学制御、量子位相遷移の開始に関する洞察と臨界量子センシングへの示唆を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.69303106863453
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum Kerr parametric oscillators (KPOs) are systems out of equilibrium with a wide range of applications in quantum computing, quantum sensing, and fundamental research. They have been realized in superconducting circuits and photonic platforms. In this work, we explore the onset of ground-state and excited-state quantum phase transitions in KPOs, focusing on the role of the phase-space rotational symmetry when the driving frequency is $\mu$ times the oscillator's natural frequency, specifically for $\mu=1,2,3,4$. These cases are experimentally accessible in superconducting circuits, where the Floquet quasienergy spectrum can also be studied as a function of tunable control parameters. Using the classical Hamiltonian of the system, we identify the critical points associated with quantum phase transitions and analyze the emergence of both real and avoided level crossings, examining their influence on the energy spectrum and tunneling dynamics. Our findings provide insights into the engineering of robust quantum states, quantum dynamics control, and onset of quantum phase transitions with implications for critical quantum sensing.
- Abstract（参考訳）: 量子カーパラメトリック発振器 (Quantum Kerr Parametric oscillator, KPO) は、量子コンピューティング、量子センシング、基礎研究における幅広い応用と平衡状態にあるシステムである。
これらは超伝導回路やフォトニックプラットフォームで実現されている。
本研究では、KPOにおける基底状態および励起状態量子相転移の開始について、駆動周波数が$\mu$のときの位相空間回転対称性の役割に着目し、特に$\mu=1,2,3,4$の振動子の自然周波数の$\mu=1,2,3,4$について検討する。
これらのケースは超伝導回路で実験的に利用でき、そこではFloquet準エネルギースペクトルも調整可能な制御パラメータの関数として研究することができる。
系の古典的ハミルトニアンを用いて、量子相転移に関連する臨界点を特定し、エネルギースペクトルとトンネル力学への影響を調べた。
我々の研究は、ロバスト量子状態の工学、量子力学制御、量子位相遷移の開始に関する洞察と臨界量子センシングへの示唆を提供する。
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