Kerr 参数振荡器电路中的四体相互作用
量子物理
2025-12-02 v1
摘要
我们理论上提出了新的 Kerr 参数振荡器 (KPO) 单元电路，包含四体相互作用，这些单元电路使使用 Lechner-Hauke-Zoller (LHZ) 方案实现全连接逻辑 Ising 自旋的可扩展嵌入成为可能。这些单元电路通过线性耦合器实现四体相互作用，电路制造和表征的工作量远小于采用非线性耦合器的常规单元电路。数值计算表明，耦合常数的大小可与常规电路相当。基于本理论，我们设计了一个包含四个 KPO 的电路，并通过测量四个 KPO 状态的泵浦相位依赖性来实验确认四体关联。我们指出，泵浦频率的选择不仅用于实现四体相互作用，还用于抵消其他不需要的相互作用的影响。使用该电路，我们基于 LHZ 方案演示了量子退火，其中逻辑 Ising 自旋之间的相互作用强度映射到局部场，并通过施加于每个 KPO 的相干驱动加以控制。
引用
@article{arxiv.2512.00446,
title = {Four-body interactions in Kerr parametric oscillator circuits},
author = {Yohei Kawakami and Tomohiro Yamaji and Aiko Yamaguchi and Yuya Kano and Takaaki Aoki and Aree Taguchi and Kiyotaka Endo and Tetsuro Satoh and Ayuka Morioka and Yuichi Igarashi and Masayuki Shirane and Tsuyoshi Yamamoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.00446},
year = {2025}
}