論文の概要: Mechanical trisqueezing in circuit quantum acoustodynamics with SNAIL devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.20670v1
- Date: Wed, 14 Oct 2026 11:37:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-16 19:13:15.975847
- Title: Mechanical trisqueezing in circuit quantum acoustodynamics with SNAIL devices
- Title（参考訳）: SNAILデバイスを用いた回路量子音響力学におけるメカニカルトリスケジング
- Abstract要約: 超伝導非線形非対称誘導素子に機械的モードを結合したcQADアーチテクチャを提案する。
パラメトリックフラックス駆動とSNAILの3次非線形性を組み合わせることで,三軸系の機械的状態を生成する3波混合相互作用を設計した。
その結果,機械量子システムにおいて,非ガウス的資源生成へのハードウェア効率の高い経路が確立された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.671340727300327
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Continuous-variable quantum information processing with mechanical oscillators requires a uni- versal gate set, including a genuine non-Gaussian evolution. While circuit quantum acoustodynamics (cQAD) experiments have realized bilinear and quartic (four-wave mixing) operations by coupling mechanical modes to transmon qubits, the intrinsic Kerr nonlinearity of these devices precludes access to odd-order effective Hamiltonians such as trisqueezing. Here we propose a cQAD architec- ture in which a mechanical mode, hosted in a high-overtone bulk acoustic-wave resonator (HBAR), is coupled to a superconducting nonlinear asymmetric inductive element (SNAIL). By combining the cubic nonlinearity of the SNAIL with parametric flux driving, we engineer a three-wave mixing interaction that generates trisqueezed mechanical states, producing the characteristic triangular, star-shaped Wigner function with negative regions indicative of non-Gaussianity. We derive the effective trisqueezing Hamiltonian from the full circuit model, identify the drive frequencies and flux modulation required to isolate the desired interaction from competing terms, and quantify the achievable coupling strengths for parameters compatible with current fabrication capabilities. Our results establish a hardware-efficient route to non-Gaussian resource generation in mechanical quantum systems, extending the toolbox of cQAD toward universal continuous-variable quantum computation and enhanced quantum-limited sensing.
- Abstract（参考訳）: 機械振動子を用いた連続可変量子情報処理には、真の非ガウス的進化を含む一方向ゲートセットが必要である。
回路量子音響力学(cQAD)実験は、メカニカルモードをトランモン量子ビットに結合することで、双線形および四波混合(四波混合)操作を実現しているが、これらの装置の固有のカー非線形性は、トリスキーズのような奇数順序の効果的なハミルトン多様体へのアクセスを妨げている。
本稿では、高オーバトンバルク波共振器(HBAR)にホストされる機械的モードを超伝導非線形非対称誘導素子(SNAIL)に結合するcQADアーチテクチャを提案する。
本研究では,SNAILの3次元非線形性とパラメトリックフラックス駆動を組み合わせることで,三重項状態を生成する3波混合相互作用を設計し,非ガウス性を示す負の領域を持つ特徴的な三角形の星型ウィグナー関数を生成する。
実効トリスケジングハミルトニアンを全回路モデルから導出し、所望の相互作用を競合項から分離するために必要な駆動周波数とフラックス変調を同定し、現在の製造能力に適合するパラメータに対する達成可能な結合強度を定量化する。
本研究は,機械量子システムにおける非ガウス資源生成へのハードウェア効率の高い経路を確立し,cQADのツールボックスを汎用連続変数量子計算へ拡張し,量子制限センシングを強化した。
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