求解谐振器耦合多量子比特系统薛定谔方程的半解析RWA形式体系
量子物理
2018-11-27 v3
摘要
在本研究中，我们发展了一种半解析框架，用于求解描述通过电磁谐振器耦合的多qudit系统的广义Jaynes-Tavis-Cummings哈密顿量。除多层次推广外，我们允许任意数量的谐振器和/或模式，且与qudit的耦合非全同。我们的方法基于在旋转波近似(RWA)下与相应哈密顿量对易的通用激发数算符。RWA的有效性被明确评估。该形式体系使得研究此类耦合多qudit系统的本征态、本征能量及相应时间演化成为可能。该技术可应用于腔量子电动力学与电路量子电动力学。它也适用于原子物理，描述单模光子与原子的耦合。作为例子，我们求解了双量子比特-单谐振器系统的薛定谔方程，原则上可达任意高激发。我们还求解了任意数量全同量子比特与单一谐振器共振耦合时在单激发子空间中的Tavis-Cummings哈密顿量。作为最后例子，我们计算了耦合双transmon系统的低激发谱。
引用
@article{arxiv.1707.02862,
title = {Semi-analytical RWA formalism to solve Schr\"odinger equations for multi-qubit systems with resonator couplings},
author = {H. W. L. Naus and R. Versluis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.02862},
year = {2018}
}
备注
11 pages, 4 figures v2&3. Corrected type in abstract (rotating frame --> rotating wave)