各向異性量子Rabi模型是量子Rabi模型的推廣,它具有旋轉(zhuǎn)項(xiàng)和反旋轉(zhuǎn)項(xiàng)兩個不同的耦合常數(shù)。各向異性量子Rabi模型為我們了解有關(guān)量子光學(xué),固態(tài)物理學(xué),和介觀物理學(xué)的各種物理特性提供了一個基本模型。在本文中,我們提出了一種實(shí)驗(yàn)可行的方案,通過周期性的頻率調(diào)制,在量子電動力學(xué)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)各向異性量子Rabi模型。并且這個可調(diào)諧的各向異性量子Rabi模型的有效哈密頓量可以從兩個周期性驅(qū)動場調(diào)制的量子比特-諧振器耦合系統(tǒng)中得出。然后我們通過調(diào)整驅(qū)動場的初始相位,頻率和振幅,來調(diào)整這個模擬系統(tǒng)中的所有有效參數(shù)。我們發(fā)現(xiàn),周期性驅(qū)動能夠?qū)⑻幱诜稚顟B(tài)的耦合系統(tǒng)驅(qū)動到超強(qiáng)耦合狀態(tài),甚至是深強(qiáng)耦合狀態(tài)。導(dǎo)出的有效哈密頓量能夠得到旋轉(zhuǎn)項(xiàng)和反旋轉(zhuǎn)項(xiàng),這樣我們可以在范圍很大的參數(shù)空間中控制旋轉(zhuǎn)項(xiàng)和反旋項(xiàng)的耦合常數(shù)的比率,繼而研究從JC模型到反JC模型的轉(zhuǎn)變。得到了反JC模型之后,我們調(diào)制數(shù)值得到了更加簡化的簡并各向異性量子Rabi模型。接著通過對該系統(tǒng)保真度的數(shù)值模擬表明,這種有效哈密頓量在超強(qiáng)耦合態(tài)甚至是更強(qiáng)的耦合態(tài)下都是有效的。并且我們的方案可以推廣到多量子比特的情況,考慮到諧振器與N個量子比特耦合,我... 

【文章來源】：東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：41 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)系統(tǒng)的電路量子電動力學(xué)架構(gòu)：一個transmon型量子比特和頻率為ω的LC諧振器耦合[79]

18圖2：表示有效耦合比為熘.5（圖a-c）和熘.5（圖d-f）的模擬量子Rabi模型的保真度隨時間的變化關(guān)系。圖a和d是由式(3.2)中的主方程和式(2.23)中的模擬哈密頓量決定的保真度，圖b和e是量子比特的激發(fā)數(shù)態(tài)，圖c和f是諧振腔的激發(fā)數(shù)態(tài)，它們也是演化時間的函數(shù)。動力學(xué)由(3.2)式的主方程（藍(lán)色實(shí)線）以及(2.23)式的模擬哈密頓量（圓圈組成的紅色虛線）決定，紅邊帶調(diào)制參數(shù)設(shè)為Ω1π×.GHz，1Ω1π×.9GHz，藍(lán)邊帶調(diào)制參數(shù)設(shè)為圖(a-c)：Ωπ×.759GHz，Ωπ×.89GHz；圖(d-f)：Ωπ×7.51GHz，Ωπ×5.9GHz。初態(tài)設(shè)為|||熘，其他參數(shù)見表1。表1：系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定。圖3：表示有效耦合比為熘1(圖a-c)和熘1.（圖d-f）的模擬量子Rabi模型的保真度和動力

18圖2：表示有效耦合比為熘.5（圖a-c）和熘.5（圖d-f）的模擬量子Rabi模型的保真度隨時間的變化關(guān)系。圖a和d是由式(3.2)中的主方程和式(2.23)中的模擬哈密頓量決定的保真度，圖b和e是量子比特的激發(fā)數(shù)態(tài)，圖c和f是諧振腔的激發(fā)數(shù)態(tài)，它們也是演化時間的函數(shù)。動力學(xué)由(3.2)式的主方程（藍(lán)色實(shí)線）以及(2.23)式的模擬哈密頓量（圓圈組成的紅色虛線）決定，紅邊帶調(diào)制參數(shù)設(shè)為Ω1π×.GHz，1Ω1π×.9GHz，藍(lán)邊帶調(diào)制參數(shù)設(shè)為圖(a-c)：Ωπ×.759GHz，Ωπ×.89GHz；圖(d-f)：Ωπ×7.51GHz，Ωπ×5.9GHz。初態(tài)設(shè)為|||熘，其他參數(shù)見表1。表1：系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定。圖3：表示有效耦合比為熘1(圖a-c)和熘1.（圖d-f）的模擬量子Rabi模型的保真度和動力


本文編號：3511757