論文の概要: In-situ Characterization of Light-Matter Coupling in Multimode Circuit-QED Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.05583v1
- Date: Thu, 05 Mar 2026 19:00:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-09 13:17:44.295649
- Title: In-situ Characterization of Light-Matter Coupling in Multimode Circuit-QED Systems
- Title（参考訳）: マルチモード回路QEDシステムにおけるライトマター結合のその場評価
- Authors: Kellen O'Brien, Won Chan Lee, Alexandra Behne, Ali Fahimniya, Yu-Xin Wang, Maya Amouzegar, Alexey V. Gorshkov, Alicia J. Kollár,
- Abstract要約: マルチモードキャビティ-QEDシステムは、幅広い物理現象を探索するために利用することができる。
本稿では,原子および合成空洞QEDシステムに適用可能な一般的な測定プロトコルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.385961271886316
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multimode cavity-QED systems can be leveraged to explore a wide range of physical phenomena; however, a complex multimode environment makes systematic characterization of light-matter interactions challenging. Here we present a general measurement protocol, applicable to both atomic and synthetic cavity-QED systems, that enables the determination of coupling to individual photonic modes. The method leverages measurements of the AC-Stark and Kerr effects, along with known detuning dependencies, to eliminate the need for single-photon resolution, independent photon-number calibration, or insertion-loss calibration. We demonstrate the method using a superconducting transmon qubit coupled to a one-dimensional microwave resonator lattice. We validate the consistency of the extracted light-matter couplings $g$ determined at multiple qubit detunings, and from the self-Kerr and cross-Kerr shifts for three photon modes, which provide separate measurements of $g$ for each of the three modes.
- Abstract（参考訳）: マルチモードキャビティ-QEDシステムは、幅広い物理現象を探索するために利用することができるが、複雑なマルチモード環境は、光-物質相互作用の体系的な特徴付けを困難にしている。
本稿では,原子と合成キャビティQEDの両方に適用可能な一般測定プロトコルを提案する。
この方法は、AC-StarkとKerrの効果の測定と、既知のデチューニング依存を利用して、単一光子分解能、独立光子数校正、挿入損失校正の必要性を排除している。
1次元マイクロ波共振器格子に結合した超伝導トランスモン量子ビットを用いた手法を実証する。
抽出した光物質結合の整合性は、複数の量子ビットデチューニングで決定された$g$と、3つの光子モードで自己KerrとクロスKerrのシフトから検証し、3つのモードごとに$g$を別々に測定した。
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