通过频率调制模拟各向异性量子Rabi模型

发布时间：2021-11-22 13:08

　　各向异性量子Rabi模型是量子Rabi模型的推广,它具有旋转项和反旋转项两个不同的耦合常数。各向异性量子Rabi模型为我们了解有关量子光学,固态物理学,和介观物理学的各种物理特性提供了一个基本模型。在本文中,我们提出了一种实验可行的方案,通过周期性的频率调制,在量子电动力学系统中实现各向异性量子Rabi模型。并且这个可调谐的各向异性量子Rabi模型的有效哈密顿量可以从两个周期性驱动场调制的量子比特-谐振器耦合系统中得出。然后我们通过调整驱动场的初始相位,频率和振幅,来调整这个模拟系统中的所有有效参数。我们发现,周期性驱动能够将处于分散状态的耦合系统驱动到超强耦合状态,甚至是深强耦合状态。导出的有效哈密顿量能够得到旋转项和反旋转项,这样我们可以在范围很大的参数空间中控制旋转项和反旋项的耦合常数的比率,继而研究从JC模型到反JC模型的转变。得到了反JC模型之后,我们调制数值得到了更加简化的简并各向异性量子Rabi模型。接着通过对该系统保真度的数值模拟表明,这种有效哈密顿量在超强耦合态甚至是更强的耦合态下都是有效的。并且我们的方案可以推广到多量子比特的情况,考虑到谐振器与N个量子比特耦合,我... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：41 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

(a)系统的电路量子电动力学架构：一个transmon型量子比特和频率为ω的LC谐振器耦合[79]

18图2：表示有效耦合比为熘.5（图a-c）和熘.5（图d-f）的模拟量子Rabi模型的保真度随时间的变化关系。图a和d是由式(3.2)中的主方程和式(2.23)中的模拟哈密顿量决定的保真度，图b和e是量子比特的激发数态，图c和f是谐振腔的激发数态，它们也是演化时间的函数。动力学由(3.2)式的主方程（蓝色实线）以及(2.23)式的模拟哈密顿量（圆圈组成的红色虚线）决定，红边带调制参数设为Ω1π×.GHz，1Ω1π×.9GHz，蓝边带调制参数设为图(a-c)：Ωπ×.759GHz，Ωπ×.89GHz；图(d-f)：Ωπ×7.51GHz，Ωπ×5.9GHz。初态设为|||熘，其他参数见表1。表1：系统的参数设定。图3：表示有效耦合比为熘1(图a-c)和熘1.（图d-f）的模拟量子Rabi模型的保真度和动力

18图2：表示有效耦合比为熘.5（图a-c）和熘.5（图d-f）的模拟量子Rabi模型的保真度随时间的变化关系。图a和d是由式(3.2)中的主方程和式(2.23)中的模拟哈密顿量决定的保真度，图b和e是量子比特的激发数态，图c和f是谐振腔的激发数态，它们也是演化时间的函数。动力学由(3.2)式的主方程（蓝色实线）以及(2.23)式的模拟哈密顿量（圆圈组成的红色虚线）决定，红边带调制参数设为Ω1π×.GHz，1Ω1π×.9GHz，蓝边带调制参数设为图(a-c)：Ωπ×.759GHz，Ωπ×.89GHz；图(d-f)：Ωπ×7.51GHz，Ωπ×5.9GHz。初态设为|||熘，其他参数见表1。表1：系统的参数设定。图3：表示有效耦合比为熘1(图a-c)和熘1.（图d-f）的模拟量子Rabi模型的保真度和动力


本文编号：3511757