論文の概要: Flux-modulated tunable interaction regimes in two strongly nonlinear oscillators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.06533v1
• Date: Sun, 09 Nov 2025 20:42:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-11 21:18:44.995088
• Title: Flux-modulated tunable interaction regimes in two strongly nonlinear oscillators
• Title（参考訳）: 2つの強非線形発振器における磁束変調可能な相互作用状態
• Authors: J. D. Koenig, G. Barbieri, F. Fani Sani, C. A. Potts, M. Kounalakis, G. A. Steele,
• Abstract要約: パラメトリック変調を用いた2つの強非線形発振器間の異なる動的状態を選択的に活性化する機能を示す。 この結果は、純粋にアナログな量子シミュレータを任意のスピン系の研究に利用することができる。
• 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: The ability to efficiently simulate a variety of interacting quantum systems on a single device is an overarching goal for digital and analog quantum simulators. In circuit quantum electrodynamical systems, strongly nonlinear superconducting oscillators are typically realized using transmon qubits, featuring a wide range of tunable couplings that are mainly achieved via flux-dependent inductive elements. Such controllability is highly desirable both for digital quantum information processing and for analog quantum simulations of various physical phenomena, such as arbitrary spin-spin interactions. Furthermore, broad tunability facilitates the study of driven-dissipative oscillator dynamics in previously unexplored parameter regimes. In this work, we demonstrate the ability to selectively activate different dynamical regimes between two strongly nonlinear oscillators using parametric modulation. In particular, our scheme enables access to regimes that are dominated by photon-hopping, two-mode squeezing, or cross-Kerr interactions. Finally, we observe level repulsion and attraction between Kerr-nonlinear oscillators in regimes where the nonlinearities exceed the coupling strengths and decay rates of the system. Our results could be used for realizing purely analog quantum simulators to study arbitrary spin systems as well as for exploring strongly nonlinear oscillator dynamics in previously unexplored interaction regimes.
• Abstract（参考訳）: 1つのデバイス上で様々な相互作用する量子システムを効率的にシミュレートする能力は、デジタルおよびアナログ量子シミュレーターの包括的な目標である。 回路量子力学系では、強い非線形超伝導振動子は典型的にはトランモン量子ビットを用いて実現される。 このような制御性は、デジタル量子情報処理と任意のスピンスピン相互作用のような様々な物理現象のアナログ量子シミュレーションの両方に非常に望ましい。 さらに、広帯域チューナビリティは、未探索パラメータ状態における駆動散逸発振子ダイナミクスの研究を促進する。 本研究では、パラメトリック変調を用いた2つの強非線形発振器間の異なる動的状態を選択的に活性化する能力を示す。 特に,光子ホッピング,2モードのスクイーズ,あるいはクロスカー相互作用によって支配されるレジームへのアクセスが可能である。 最後に, 非線形性が系の結合強度および崩壊速度を超える状態において, カー非線形発振器間のレベル反発とアトラクションを観測する。 我々の結果は、純粋にアナログな量子シミュレーターを任意のスピン系の研究に利用したり、以前に探索された相互作用状態における強い非線形振動子ダイナミクスの探索に利用することができる。

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