論文の概要: Ultrastrong Coupling and Coherent Dynamics in a Gate-Tunable Transmon Qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.19438v1
• Date: Thu, 19 Mar 2026 20:05:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-23 19:48:38.85911
• Title: Ultrastrong Coupling and Coherent Dynamics in a Gate-Tunable Transmon Qubit
• Title（参考訳）: ゲート可変トランペット量子ビットにおける超強結合とコヒーレントダイナミクス
• Authors: I. Casal Iglesias, F. J. Matute-Cañadas, G. O. Steffensen, A. Ibabe, L. Splitthoff, T. Kanne, J. Nygard, V. Rollano, D. Granados, A. Gomez, R. Aguado, A. Levy Yeyati, E. J. H. Lee,
• Abstract要約: ウルトラストロング光物質結合(USC)は、エキゾチックな量子現象にアクセスでき、より高速な量子ゲートを約束する。 そこで我々は,InAsナノワイヤを用いたゲートモン量子ビットを超伝導共振器に結合したハイブリッドシステムにおいてUSCを実現する。 我々は、キュービットの時間分解コヒーレント制御を実現し、USC体制外で動作するゲートモンに匹敵するコヒーレンス時間を測定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Ultrastrong light-matter coupling (USC) gives access to exotic quantum phenomena and promises faster quantum gates, yet coherent time-domain control in this regime remains largely unexplored. Here, we realize USC in a hybrid system consisting of an InAs nanowire-based gatemon qubit coupled to a superconducting resonator. Spectroscopy reveals an avoided crossing that cannot be captured by the Jaynes-Cummings (JC) model, as well as photon-number-dependent transitions whose energies deviate markedly from the JC ladder expected in the strong coupling regime. Beyond demonstrating USC, we achieve time-resolved coherent control of the qubit and measure coherence times comparable to gatemons operating outside the USC regime. These results establish that hybrid semiconductor-superconductor qubits can retain coherent control in USC and provide a platform for exploring quantum dynamics and device concepts in this regime.
• Abstract（参考訳）: ウルトラストロング光物質結合(USC)は、エキゾチックな量子現象にアクセスし、より高速な量子ゲートを約束するが、この状態におけるコヒーレントな時間領域制御はほとんど未解明のままである。 そこで我々は,InAsナノワイヤを用いたゲートモン量子ビットを超伝導共振器に結合したハイブリッドシステムにおいてUSCを実現する。 分光法では、ジャイアン・カミングス(Jynes-Cummings, JC)モデルでは捉えられない回避された交差と、強い結合状態下で期待されるJCラグからエネルギーが著しく逸脱する光子数依存遷移が明らかである。 USCの実証の他に、我々はqubitの時間分解コヒーレント制御を実現し、USC体制外で動作するゲートモンに匹敵するコヒーレンス時間を測定する。 これらの結果から、ハイブリッド半導体-超伝導量子ビットはUSCにおけるコヒーレント制御を維持し、この状態における量子力学とデバイス概念を探索するためのプラットフォームを提供する。

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