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摘要

实验上展示了钇铁石榴石(YIG)晶体小球中磁振子与超导量子比特的驱动缀饰态之间的相干强耦合, 磁振子的加入使得在超导量子比特中形成了双重缀饰态. 实验中一个钇铁石榴石晶体小球与一个超导量子比特同时放置在三维谐振腔中, 分别通过磁偶极相互作用和电偶极相互作用与谐振腔中的本征场( $\mathrm{TE_{102}}$ 模式)耦合, 并通过腔模作为媒介实现两者之间的有效相干强耦合. 给超导量子比特施加一个共振的微波驱动并改变驱动强度, 测得耦合系统能级劈裂随驱动强度的变化, 并理论上利用粒子-空穴对与玻色场耦合的模型做了计算. 在大部分的驱动强度范围内实验结果都与理论计算结果符合得较好, 表明驱动下的比特-磁振子耦合系统可以用来模拟粒子-空穴对称对与玻色场的耦合系统. 本文使用的混合量子系统为模拟玻色子与费米子的混合系统提供了一个新途径.

关键词:

Abstract

We experimentally demonstrate the strong coupling between the ferromagnetic magnons in an yttrium-iron-garnet (YIG) sphere and the drive-field-induced dressed states of a superconducting qubit, which gives rise to the double dressing of the superconducting qubit. The YIG sphere and the superconducting qubit are embedded in a microwave cavity, and are coupled to the magnetic and electrical fields of the cavity $\mathrm{TE}_{102}$ mode, respectively. The effective coupling between them is mediated by the virtual cavity photons of cavity $\mathrm{TE}_{102}$ mode. Our experimental results indicate that as the power for driving the qubit increases, an additional split of the qubit-magnon polariton occurs. These supplemental splittings indicate a double-dressed state. We theoretically analyze the experimental results by using a particle-hole symmetric model. The theoretical results fit the experimental observations well in a broad range of drive-field power parameters, revealing that the driven qubit-magnon hybrid quantum system can be used to emulate a particle-hole symmetric pair coupled to a bosonic mode. Our hybrid quantum system holds great promise for quantum simulations of composite quasiparticles consisting of fermions and bosons.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:王逸璞,yipuwang@zju.edu.cn

基金项目:中国博士后科学基金(批准号: 2019M660137)和国家自然科学基金(批准号: 11934010, 12174329)资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Wang Yi-Pu,yipuwang@zju.edu.cn

Funds:Project supported by the China Postdoctoral Science Foundation (Grant No. 2019M660137) and the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11934010, 12174329)

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参考文献

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[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
[50]
[51]
[52]
[53]
[54]
[55]
[56]
[57]
[58]
[59]
[60]
[61]
[62]
[63]
[64]
[65]
[66]
[67]
[68]
[69]
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[74]
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[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
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[49]
[50]
[51]
[52]
[53]
[54]
[55]
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[58]
[59]
[60]
[61]
[62]
[63]
[64]
[65]
[66]
[67]
[68]
[69]
[70]
[71]
[72]
[73]
[74]
[75]
[76]
[77]
[78]

[1]	杨栋超, 易立志, 丁林杰, 刘敏, 朱丽娅, 许云丽, 何雄, 沈顺清, 潘礼庆, JohnQ. Xiao.铁磁绝缘体中磁振子的非平衡稳态输运性质. 必威体育下载 , 2024, 73(14): 147101.doi:10.7498/aps.73.20240498
[2]	吕庆先, 李赛, 涂海涛, 廖开宇, 梁振涛, 颜辉, 朱诗亮.超导-冷原子复合系统的研究进展. 必威体育下载 , 2023, 72(20): 200306.doi:10.7498/aps.72.20230985
[3]	成恩宏, 郎利君.非互易Aubry-André 模型的经典电路模拟. 必威体育下载 , 2022, 71(16): 160301.doi:10.7498/aps.71.20220219
[4]	李柱柏, 魏磊, 张震, 段东伟, 赵倩.磁振子宏观效应以及热扰动场对反磁化的影响. 必威体育下载 , 2022, 71(12): 127502.doi:10.7498/aps.71.20220168
[5]	高雪儿, 李代莉, 刘志航, 郑超.非厄米系统的量子模拟新进展. 必威体育下载 , 2022, 71(24): 240303.doi:10.7498/aps.71.20221825
[6]	王晨旭, 贺冉, 李睿睿, 陈炎, 房鼎, 崔金明, 黄运锋, 李传锋, 郭光灿.量子计算与量子模拟中离子阱结构研究进展. 必威体育下载 , 2022, 71(13): 133701.doi:10.7498/aps.71.20220224
[7]	陈阳, 张天炀, 郭光灿, 任希锋.基于集成光芯片的量子模拟研究进展. 必威体育下载 , 2022, 71(24): 244207.doi:10.7498/aps.71.20221938
[8]	宿非凡, 杨钊华, 赵寿宽, 严海生, 田野, 赵士平.铌基超导量子比特及辅助器件的制备. 必威体育下载 , 2022, 71(5): 050303.doi:10.7498/aps.71.20211865
[9]	罗雨晨, 李晓鹏.相互作用费米子的量子模拟. 必威体育下载 , 2022, 71(22): 226701.doi:10.7498/aps.71.20221756
[10]	林键, 叶梦, 朱家纬, 李晓鹏.机器学习辅助绝热量子算法设计. 必威体育下载 , 2021, 70(14): 140306.doi:10.7498/aps.70.20210831
[11]	赵兴东, 张莹莹, 刘伍明.光晶格中超冷原子系统的磁激发. 必威体育下载 , 2019, 68(4): 043703.doi:10.7498/aps.68.20190153
[12]	于宛让, 计新.基于超绝热捷径技术快速制备超导三量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger态. 必威体育下载 , 2019, 68(3): 030302.doi:10.7498/aps.68.20181922
[13]	孔祥宇, 朱垣晔, 闻经纬, 辛涛, 李可仁, 龙桂鲁.核磁共振量子信息处理研究的新进展. 必威体育下载 , 2018, 67(22): 220301.doi:10.7498/aps.67.20180754
[14]	喻祥敏, 谭新生, 于海峰, 于扬.利用超导量子电路模拟拓扑量子材料. 必威体育下载 , 2018, 67(22): 220302.doi:10.7498/aps.67.20181857
[15]	范桁.量子计算与量子模拟. 必威体育下载 , 2018, 67(12): 120301.doi:10.7498/aps.67.20180710
[16]	赵士平, 刘玉玺, 郑东宁.新型超导量子比特及量子物理问题的研究. 必威体育下载 , 2018, 67(22): 228501.doi:10.7498/aps.67.20180845
[17]	赵旭, 赵兴东, 景辉.利用光晶格自旋链中磁振子的激发模拟有限温度下光子的动力学 Casimir 效应. 必威体育下载 , 2013, 62(6): 060302.doi:10.7498/aps.62.060302
[18]	赵娜, 刘建设, 李铁夫, 陈炜.超导量子比特的耦合研究进展. 必威体育下载 , 2013, 62(1): 010301.doi:10.7498/aps.62.010301
[19]	赵虎, 李铁夫, 刘建设, 陈炜.基于超导量子比特的电磁感应透明研究进展. 必威体育下载 , 2012, 61(15): 154214.doi:10.7498/aps.61.154214
[20]	史庆藩, 李粮生, 张　梅.“禁忌”3-磁振子相互作用哈密顿项的有效性分析. 必威体育下载 , 2004, 53(11): 3916-3919.doi:10.7498/aps.53.3916

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