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超导量子比特阵列中孤子与单光子的量子动力学

量子物理 2023-08-29 v2 量子气体 超导电性

摘要

超导电路构成了未来实现量子处理器和模拟器的有前景平台。电容耦合 transmon 量子比特阵列自然地实现了具有吸引型在位相互作用的 Bose-Hubbard 模型。此类多体系统的谱以低能局域态为特征,定义了亮孤子的晶格类比。在此,我们证明这些亮孤子可在系统中被钉扎,并发现孤子移动时保持其形状。其速度遵循关于相互作用与组成玻色子数之组合的标度律。相比之下,光子通过阵列的源到漏输运经由扩展态发生,这些态比亮孤子具有更高能量。对于源/漏与阵列之间的弱耦合,源与漏的布居随时间振荡,而链在所有时刻几乎未被占据。我们发现此类现象依赖于宇称。我们讨论了我们的结果对实际实验实现的意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.06627,
  title  = {Soliton versus single photon quantum dynamics in arrays of superconducting qubits},
  author = {Ben Blain and Giampiero Marchegiani and Juan Polo and Gianluigi Catelani and Luigi Amico},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.06627},
  year   = {2023}
}