論文の概要: Analog quantum simulation of bosonic and anyonic models with flux-driven transmons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.03737v1
• Date: Thu, 03 Sep 2026 12:09:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-04 18:28:39.051517
• Title: Analog quantum simulation of bosonic and anyonic models with flux-driven transmons
• Title（参考訳）: フラックス駆動トランスモンを用いたボソニックモデルと正弦波モデルのアナログ量子シミュレーション
• Abstract要約: 量子アナログシミュレーションは、ターゲットシステムのダイナミクスが制御可能な量子ハードウェアで直接実現される代替手段を提供する。 本稿では,容量結合型フラックスチューナブルトランスモンの格子を用いたBose-Hubbardモデルとanyon-Hubbardモデルをシミュレートするための一般的なプロトコルを提案する。 実験的に現実的なパラメータを持つ駆動トランスモンアレイの数値シミュレーションは、対象モデルの特性力学を再現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: When quantum particles interact, many-body phenomena that are hard to simulate classically emerge. Quantum analog simulation offers an alternative in which the target system's dynamics is directly realized in controllable quantum hardware. Here, we give a general protocol for simulating the Bose-Hubbard and anyon-Hubbard models using lattices of capacitively coupled flux-tunable transmons. By modulating the transmon frequencies in an alternating pattern, we resonantly drive multiple many-body transitions and can tune the on-site interaction and density-dependent hopping amplitudes for up to three bosons per site, with no additional restriction on the total particle number. By adding phases to the modulation, which renders the transition amplitudes complex-valued, we propose the first simulation protocol for the anyon-Hubbard model with transmons. Numerical simulations of the driven transmon arrays with experimentally realistic parameters reproduce the characteristic dynamics of the target models across a range of interaction strengths and statistical phases, including the interaction-dependent localization and the statistics-dependent asymmetry of the anyonic quantum walk.
• Abstract（参考訳）: 量子粒子が相互作用する際、古典的な現象をシミュレートするのが難しい多体現象が現れる。 量子アナログシミュレーションは、ターゲットシステムのダイナミクスが制御可能な量子ハードウェアで直接実現される代替手段を提供する。 本稿では,容量結合型フラックスチューナブルトランスモンの格子を用いたBose-Hubbardモデルとanyon-Hubbardモデルをシミュレートするための一般的なプロトコルを提案する。 交互パターンでトランスモン周波数を変調することにより、複数の多体遷移を共鳴的に駆動し、最大3ボソンのオンサイト相互作用と密度依存ホッピング振幅を調整できる。 遷移振幅を複雑に評価する変調に位相を付加することにより,トランモンを用いた任意のHubbardモデルのための最初のシミュレーションプロトコルを提案する。 実験的に現実的なパラメータを持つ駆動トランスモンアレイの数値シミュレーションは、相互作用依存性の局在化や正準量子ウォークの統計依存性の非対称性を含む、様々な相互作用強度と統計相のターゲットモデルの特性ダイナミクスを再現する。

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