論文の概要: Genuine Tripartite Strong Coupling in a Superconducting-Spin Hybrid Quantum System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.13129v1
- Date: Mon, 15 Dec 2025 09:40:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-16 17:54:56.605471
- Title: Genuine Tripartite Strong Coupling in a Superconducting-Spin Hybrid Quantum System
- Title（参考訳）: 超伝導-スピンハイブリッド量子系における三成分強結合
- Authors: Yingqiu Mao, Han-Yu Ren, Zi-Yi Liu, Yi-Zheng Zhen, Tao Rong, Tao Jiang, Zhuo Chen, Zhe-Heng Yuan, Wen-Hua Qin, Xiaoran Zhang, Xiaobing Liu, Ming Gong, Kae Nemoto, William J. Munro, Johannes Majer,
- Abstract要約: 固体ハイブリッド量子系は超伝導トランスモン量子ビット、固定周波数コプラナー導波管共振器、ダイヤモンド中のNV$-$中心のアンサンブルを含む。
周波数領域分光法は、3モードの特徴的な通過を回避し、単一の励起が3つのサブシステム全てに一貫性を持って共有されていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.82990573359188
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We demonstrate genuine tripartite strong coupling in a solid-state hybrid quantum system comprising a superconducting transmon qubit, a fixed-frequency coplanar-waveguide resonator, and an ensemble of NV$^-$ centers in diamond. Frequency-domain spectroscopy reveals a characteristic three-mode avoided crossing, indicating that single excitations are coherently shared across all three subsystems. At higher probe powers, we observe nonlinear features including multiphoton transitions and signatures of transmon-${}^{14}\mathrm{N}$ nuclear-spin interactions, highlighting the accessibility of higher-excitation manifolds in this architecture. These results establish a new regime of hybrid cavity QED that integrates superconducting and spin degrees of freedom, providing a platform for exploring complex multicomponent dynamics and developing hybrid quantum interfaces.
- Abstract（参考訳）: 超伝導トランスモン量子ビット、固定周波数コプラナー・導波管共振器、ダイヤモンド中のNV$^-$中心のアンサンブルからなる固体ハイブリッド量子系において、真の三部体強結合を示す。
周波数領域分光法は、3モードの特徴的な通過を回避し、単一の励起が3つのサブシステム全てに一貫性を持って共有されていることを示す。
高いプローブパワーでは、多光子遷移やトランモン=$$$$}^{14}\mathrm{N}$核-スピン相互作用のシグネチャを含む非線形特徴を観察し、このアーキテクチャにおける高励起多様体のアクセシビリティを強調する。
これらの結果は、超伝導とスピン自由度を統合するハイブリッドキャビティQEDの新しい体制を確立し、複雑な多成分力学を探求し、ハイブリッド量子インターフェースを開発するためのプラットフォームを提供する。
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