各向異性量子Rabi模型是量子Rabi模型的推廣,它具有旋轉項和反旋轉項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量子光學,固態(tài)物理學,和介觀物理學的各種物理特性提供了一個基本模型。在本文中,我們提出了一種實驗可行的方案,通過周期性的頻率調制,在量子電動力學系統(tǒng)中實現(xiàn)各向異性量子Rabi模型。并且這個可調諧的各向異性量子Rabi模型的有效哈密頓量可以從兩個周期性驅動場調制的量子比特-諧振器耦合系統(tǒng)中得出。然后我們通過調整驅動場的初始相位,頻率和振幅,來調整這個模擬系統(tǒng)中的所有有效參數(shù)。我們發(fā)現(xiàn),周期性驅動能夠將處于分散狀態(tài)的耦合系統(tǒng)驅動到超強耦合狀態(tài),甚至是深強耦合狀態(tài)。導出的有效哈密頓量能夠得到旋轉項和反旋轉項,這樣我們可以在范圍很大的參數(shù)空間中控制旋轉項和反旋項的耦合常數(shù)的比率,繼而研究從JC模型到反JC模型的轉變。得到了反JC模型之后,我們調制數(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耦合態(tài)甚至是更強的耦合態(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】：東北師范大學吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：41 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)系統(tǒng)的電路量子電動力學架構：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)。動力學由(3.2)式的主方程（藍色實線）以及(2.23)式的模擬哈密頓量（圓圈組成的紅色虛線）決定，紅邊帶調制參數(shù)設為Ω1π×.GHz，1Ω1π×.9GHz，藍邊帶調制參數(shù)設為圖(a-c)：Ωπ×.759GHz，Ωπ×.89GHz；圖(d-f)：Ωπ×7.51GHz，Ωπ×5.9GHz。初態(tài)設為|||熘，其他參數(shù)見表1。表1：系統(tǒng)的參數(shù)設定。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)。動力學由(3.2)式的主方程（藍色實線）以及(2.23)式的模擬哈密頓量（圓圈組成的紅色虛線）決定，紅邊帶調制參數(shù)設為Ω1π×.GHz，1Ω1π×.9GHz，藍邊帶調制參數(shù)設為圖(a-c)：Ωπ×.759GHz，Ωπ×.89GHz；圖(d-f)：Ωπ×7.51GHz，Ωπ×5.9GHz。初態(tài)設為|||熘，其他參數(shù)見表1。表1：系統(tǒng)的參數(shù)設定。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