与量子比特局域相互作用的耦合模式: 旋转波近似的批判性评估
量子物理
2017-06-06 v2
摘要
量子比特与电磁场量子化模式的相互作用在旋转波近似(RWA)下已在量子光学文献中被广泛研究，其中在量子比特-模式相互作用绘景哈密顿量中快速振荡项可被忽略。同时，人们普遍接受只要相互作用足够强或时间足够长，RWA往往会错误地描述物理现象。在这项工作中，我们将RWA有效性研究扩展到一个更复杂的设置，其中两个量子比特-模式子系统通过其谐振坐标产生相互作用。由于精心选择的一系列幺正变换，我们的处理完全解析，使我们能在RWA内和外对角化哈密顿量。通过还考虑量子比特退相位，我们发现双量子比特态的纯度呈现出非马尔可夫特征，随着模式间耦合增强和RWA失去有效性而变得更显著。在同一情形下，量子比特间快速产生纠缠，这也无法在RWA下被正确描述。此处提出的设置和结果清晰地展示了RWA在可精确描述且无数值不确定性场景中的局限性。因此，它可能引起从事强耦合情形下的腔或电路量子电动力学系统研究的社区的兴趣。
引用
@article{arxiv.1701.01104,
title = {Coupled modes locally interacting with qubits: critical assessment of the rotating wave approximation},
author = {P. C. Cárdenas and W. S. Teixeira and F. L. Semião},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.01104},
year = {2017}
}
备注
8 pages, 5 figures