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三量子比特系统中人工原子的自发衰变

量子物理 2021-11-24 v2

摘要

我们研究了一维链中三个等距排列、嵌入开放波导且互不相互作用的量子比特的振幅演化。研究在单激发子空间框架内进行,其中链中仅有一个量子比特初始被激发。我们表明,量子比特振幅的动力学强烈依赖于 kdkd 的值,其中 kk 为波矢,dd 为相邻量子比特间距。若 kdkd 等于 π\pi 的整数倍,则量子比特被激发至稳态水平。此时,正是暗态阻止了量子比特衰变至零,尽管它们不对光子发射的输出谱有贡献。对于其他 kdkd 值,量子比特的激发呈现阻尼振荡,代表了三量子比特系统中的真空Rabi振荡。此时,光子辐射的输出谱由具有最低衰变率的亚辐射态决定。我们还研究了中心量子比特频率不同于边缘量子比特的情况。在此情形下,量子比特的衰变率可由中心与边缘量子比特间的频率失谐调控。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.13447,
  title  = {Spontaneous decay of artificial atoms in a three-qubit system},
  author = {Ya. S. Greenberg and A. A. Shtygashev and A. G. Moiseev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.13447},
  year   = {2021}
}

备注

18 pages, 13 figures, the reference list is updated. The text on pages 10 and 12 is updated. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2104.04927