論文の概要: A Circuit-QED Lattice System with Flexible Connectivity and Gapped Flat Bands for Photon-Mediated Spin Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05559v1
- Date: Thu, 08 May 2025 18:00:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-12 20:40:10.031114
- Title: A Circuit-QED Lattice System with Flexible Connectivity and Gapped Flat Bands for Photon-Mediated Spin Models
- Title（参考訳）: 光子媒質スピンモデルのためのフレキシブル接続性とギャップフラットバンドを有する回路QED格子系
- Authors: Kellen O'Brien, Maya Amouzegar, Won Chan Lee, Martin Ritter, Alicia J. Kollár,
- Abstract要約: 非自明なバンド構造と複数のトランペット量子ビットを持つ準1次元CPW格子を備えた最初のデバイスを提案する。
この装置は、1つまたは2つのユークリッド次元のキュービットを持つCPW格子を実現するのに必要なツールキットを完成させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum spin models are ubiquitous in solid-state physics, but classical simulation of them remains extremely challenging. Experimental testbed systems with a variety of spin-spin interactions and measurement channels are therefore needed. One promising potential route to such testbeds is provided by microwave-photon-mediated interactions between superconducting qubits, where native strong light-matter coupling enables significant interactions even for virtual-photon-mediated processes. In this approach, the spin-model connectivity is set by the photonic mode structure, rather than the spatial structure of the qubit. Lattices of coplanar-waveguide (CPW) resonators have been demonstrated to allow extremely flexible connectivities and can therefore host a huge variety of photon-mediated spin models. However, large-scale CPW lattices have never before been successfully combined with superconducting qubits. Here we present the first such device featuring a quasi-1D CPW lattice with a non-trivial band structure and multiple transmon qubits. We demonstrate that superconducting-qubit readout and diagnostic techniques can be generalized to this highly multimode environment and observe the effective qubit-qubit interaction mediated by the bands of the resonator lattice. This device completes the toolkit needed to realize CPW lattices with qubits in one or two Euclidean dimensions, or negatively-curved hyperbolic space, and paves the way to driven-dissipative spin models with a large variety of connectivities.
- Abstract（参考訳）: 量子スピンモデルは固体物理学においてユビキタスであるが、古典的なシミュレーションは非常に難しい。
そのため、様々なスピン-スピン相互作用と測定チャネルを持つ実験的なテストベッドシステムが必要である。
このようなテストベッドへの有望な可能性の1つは、超伝導量子ビット間のマイクロ波-光子媒介相互作用によって提供され、そこではネイティブな強い光-物質結合が仮想光子媒介プロセスにおいても重要な相互作用を可能にする。
このアプローチでは、スピンモデル接続は、キュービットの空間構造ではなく、フォトニックモード構造によって設定される。
コプラナー導波管(CPW)共振器の格子は極めてフレキシブルな結合性を持つことが実証されており、そのため膨大な種類の光子を介するスピンモデルをホストすることができる。
しかし、大規模なCPW格子が超伝導量子ビットとうまく結合したことはない。
ここでは、非自明なバンド構造と複数のトランペット量子ビットを持つ準1次元CPW格子を特徴とする最初のデバイスを示す。
超伝導量子ビットの読み出しおよび診断技術は、この高マルチモード環境に一般化することができ、共振器格子のバンドによって媒介される効果的な量子ビットと量子ビットの相互作用を観察できることを実証する。
この装置は、ユークリッド次元 1 または 2 次元の量子ビットを持つ CPW 格子、あるいは負の曲率双曲空間を実現するために必要となるツールキットを完成し、様々な接続性を持つ駆動散逸スピンモデルへの道を舗装する。
関連論文リスト
- Versatile photonic frequency synthetic dimensions using a single Mach-Zehnder-interferometer-assisted device on thin-film lithium niobate [10.886341422699243]
我々はTFLNプラットフォーム上で2共振器の試作機を試作した。
強結合格子, トポロジカルホール・ラグ, クルーツ・ラグなどのよく知られたモデルを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-20T13:56:55Z) - Spin-photon entanglement with direct photon emission in the telecom
C-band [0.0]
テレコムCバンドの固体量子エミッタは、量子通信アプリケーションにとって有望なプラットフォームである。
通信用Cバンドへの直接放出が可能な固体系におけるスピン光子絡みの初の実証を報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-25T18:53:42Z) - Extended Josephson junction qubit system [0.0]
量子力学(QED)は、量子計算とシミュレーションを実装するための有望なプラットフォームとして登場した。
本稿では,非無視空間範囲を有する拡張ジョセフソン接合(JJ)に基づく新しいQEDアーキテクチャを提案する。
我々のプラットフォームは、量子計算、特に1つのジャンクション内における1量子と2量子のゲートの実装において、潜在的な応用を持っている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-11T03:17:39Z) - Methods for transverse and longitudinal spin-photon coupling in silicon
quantum dots with intrinsic spin-orbit effect [0.32301042014102566]
本稿では,横方向と縦方向のスピン光子結合の理論について検討する。
本稿では,SiMOS量子ビットの軌道退化に起因する固有スピン軌道相互作用を用いた結合法を提案する。
また, クビット上の交流変調により駆動される長手結合の実現可能性についても検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-24T08:04:28Z) - Topological multi-mode waveguide QED [49.1574468325115]
本稿では, 位相的に保護された伝播モードを量子エミッタで対向して利用する方法を示す。
このような能力は、トポロジカルに保護された光子の間で量子ゲートを生成する方法と、トポロジカルチャネルにおいてより複雑な光の絡み合った状態を生成する方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-05T14:48:50Z) - Fully tunable longitudinal spin-photon interactions in Si and Ge quantum
dots [0.0]
我々は、最先端のホールスピン量子ビットにおいて、大きな縦方向の相互作用が自然に現れることを示す。
本稿では,これらの相互作用を計測し,高速かつ高忠実な2ビットエンタングゲートを実装するための現実的なプロトコルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-31T16:36:53Z) - Spin many-body phases in standard and topological waveguide QED
simulators [68.8204255655161]
導波路QEDセットアップを用いた量子スピンモデルの多体挙動について検討する。
他のプラットフォームで得られたものとは異なる、新しい多体フェーズが見つかる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-22T09:44:20Z) - A low-loss ferrite circulator as a tunable chiral quantum system [108.66477491099887]
単結晶イットリウム鉄ガーネット(YIG)を3次元キャビティ内に構築した低損失導波管循環器を実演した。
超伝導ニオブキャビティとキラル内部モードのコヒーレントカップリングについて述べる。
また、この系の有効非エルミート力学とその有効非相互固有値についても実験的に検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-21T17:34:02Z) - Qubit-photon bound states in topological waveguides with long-range
hoppings [62.997667081978825]
フォトニックバンドギャップ材料と相互作用する量子エミッタは、クビット光子境界状態の出現につながる。
異なる位相におけるバルクモードとエミッタが重なり合うとき, クビット光子境界状態の特徴について検討した。
異なる位相相に現れるエッジモードに対するエミッタの結合について考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-26T10:57:21Z) - Waveguide Bandgap Engineering with an Array of Superconducting Qubits [101.18253437732933]
局所周波数制御による8つの超伝導トランスモン量子ビットからなるメタマテリアルを実験的に検討した。
極性バンドギャップの出現とともに,超・亜ラジカル状態の形成を観察する。
この研究の回路は、1ビットと2ビットの実験を、完全な量子メタマテリアルへと拡張する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-05T09:27:53Z) - Entanglement generation via power-of-SWAP operations between dynamic
electron-spin qubits [62.997667081978825]
表面音響波(SAW)は、圧電材料内で動く量子ドットを生成することができる。
動的量子ドット上の電子スピン量子ビットがどのように絡み合うかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-15T19:00:01Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。