論文の概要: Microwave Engineering of Tunable Spin Interactions with Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.16286v1
• Date: Thu, 22 May 2025 06:32:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-23 17:12:48.08877
• Title: Microwave Engineering of Tunable Spin Interactions with Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットと可変スピン相互作用のマイクロ波工学
• Authors: Kui Zhao, Ziting Wang, Yu Liu, Gui - Han Liang, Cai - Ping Fang, Yun - Hao Shi, Lv Zhang, Jia - Chi Zhang, Tian - Ming Li, Hao Li, Yueshan Xu, Wei - Guo Ma, Hao - Tian Liu, Jia - Cheng Song, Zhen - Ting Bao, Yong - Xi Xiao, Bing - Jie Chen, Cheng - Lin Deng, Zheng - He Liu, Yang He, Si - Yun Zhou, Xiaohui Song, Zhongcheng Xiang, Dongning Zheng, Kaixuan Huang, Kai Xu, Heng Fan,
• Abstract要約: 超伝導量子回路における多重マイクロ波を用いたスピン相互作用の実験的実現を実証する。 ネイティブXY相互作用とマイクロ波駆動を正確に制御することにより、可変スピンハミルトニアンが得られる。 我々の研究は、アナログ-デジタル量子シミュレーションのためのツールボックスを拡張し、幅広いエキゾチックな量子スピンモデルの探索を可能にします。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.142286279879226
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum simulation has emerged as a powerful framework for investigating complex many - body phenomena. A key requirement for emulating these dynamics is the realization of fully controllable quantum systems enabling various spin interactions. Yet, quantum simulators remain constrained in the types of attainable interactions. Here we demonstrate experimental realization of multiple microwave - engineered spin interactions in superconducting quantum circuits. By precisely controlling the native XY interaction and microwave drives, we achieve tunable spin Hamiltonians including: (i) XYZ spin models with continuously adjustable parameters, (ii) transverse - field Ising systems, and (iii) Dzyaloshinskii - Moriya interacting systems. Our work expands the toolbox for analogue - digital quantum simulation, enabling exploration of a wide range of exotic quantum spin models.
• Abstract（参考訳）: 量子シミュレーションは、複雑な多くの身体現象を研究するための強力な枠組みとして登場した。 これらの力学をエミュレートするための重要な要件は、様々なスピン相互作用を可能にする完全制御可能な量子系の実現である。 しかし、量子シミュレータは到達可能な相互作用のタイプに制約される。 ここでは、超伝導量子回路における複数のマイクロ波によるスピン相互作用の実験的実現を実証する。 ネイティブXY相互作用とマイクロ波駆動を正確に制御することにより、次のように調整可能なスピンハミルトニアンが得られる。 (i)連続的に調整可能なパラメータを持つXYZスピンモデル (二)横-フィールドイジングシステム、及び (三)ジアロシンスキイ-森屋交流システム 我々の研究は、アナログ-デジタル量子シミュレーションのためのツールボックスを拡張し、幅広いエキゾチックな量子スピンモデルの探索を可能にします。

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