Перепутывание двух дипольно связанных кубитов, индуцированное тепловым полем резонатора с керровской нелинейностью

Перепутывание двух дипольно связанных кубитов, индуцированное тепловым полем резонатора с керровской нелинейностью

Автор: Захаров Р.К., Башкиров Е.К.

Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp

Статья в выпуске: 3 т.24, 2021 года.

Бесплатный доступ

В настоящей работе исследована динамика двух идентичных сверхпроводящих кубитов, взаимодействующих с модой квантового электромагнитного поля микроволнового копланарного резонатора со средой Керра, при наличии эффективного диполь-дипольного взаимодействия кубитов. Нами найдено точное решение квантового уравнения Лиувилля для полной матрицы плотности рассматриваемой системы для фоковского и теплового хаотического начального состояния поля резонатора. Точное решение для полной матрицы плотности было использовано для определения редуцированной матрицы плотности кубитов и вычисления параметра перепутывания кубитов - согласованности. Компьютерное моделирование временной зависимости позволило установить, что при определенных начальных состояниях кубитов их перепутывание может быть существенно увеличено при наличии керровской среды в резонаторе и прямого диполь-дипольного взаимодействия.

Еще

Сверхпроводящие кубиты, керровская нелинейность, диполь-дипольное взаимодействие, фоковское и тепловое поле, перепутывание, согласованность

Короткий адрес: https://sciup.org/140290769

IDR: 140290769   |   DOI: 10.18469/1810-3189.2021.24.3.9-17

Список литературы Перепутывание двух дипольно связанных кубитов, индуцированное тепловым полем резонатора с керровской нелинейностью

  • Bužek V., Jex I. Dynamics of a two-level atom in a Kerr-like medium // Opt. Commun. 1990. Vol. 78, no. 5–6. P. 425‒435. DOI: https://doi.org/10.1016/0030-4018(90)90340-Y
  • Xie Q., Fang M.F. Entanglement dynamics of atoms in double Jaynes–Cummings models with Kerr medium // Commun. Theor. Phys. 2010. Vol. 54, no. 5. P. 840‒844. DOI: https://doi.org/10.1088/0253-6102/54/5/12
  • Circuit QED with a nonlinear resonator: ac-Stark shift and dephasing / F.R. Ong [et al.] // Phys. Rev. Lett. 2011. Vol. 106, no. 16. P. 167002-1‒4. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.167002
  • Puri S., Boutin S., Blais A. Engineering the quantum states of light in a Kerr-nonlinear resonator by two-photon driving // Quantum Information. 2017. Vol. 3, no. 1. P. 18-1‒7. DOI: https://doi.org/10.1038/s41534-017-0019-1
  • Effects of Kerr medium and Stark shift parameter on Wehrl entropy and the field puruty for two-photon Jaynes–Cummings model under dispersive approximation / A.F. Al Naim [et al.] // J. Rus. Las. Res. 2019. Vol. 40, no. 1. P. 20‒29. DOI: https://doi.org/10.1007/s10946-019-09764-w
  • Anwar S.J., Ramzan M., Khan M.K. Effect of Stark- and Kerr-like medium on the entanglement dynamics of two three-level atomic systems // Quant. Inform. Process. 2019. Vol. 18, no. 6. P. 192-1‒12. DOI: https://doi.org/10.1007/s11128-019-2277-7
  • Alqannas H.S., Khalil E.M. Information entropy and squeezing for a two two-level atom interacting with a nonlinear system // Optical and Quantum Electronic. 2021. Vol. 53, no. 1. P. 34-1‒10. DOI: https://doi.org/10.1007/s11082-020-02721-x
  • Georgescu I.M., Ashhab S., Nori F. Quantum simulation // Rev. Mod. Phys. 2014. Vol. 86, no. 1. P. 153–186. DOI: https://doi.org/10.1103/RevModPhys.86.153
  • Buluta I., Ashab S., Nori F. Neutral and artificial atoms for quantum computation // Rep. Prog. Phys. 2011. Vol. 74, no. 10. P. 104401-1‒16. DOI: https://doi.org/10.1088/0034-4885/74/10/104401
  • Observation of quantum state collapse and revival due to the single-photon Kerr effect / G. Kirchmair [et al.] // Nature. 2013. Vol. 495, no. 7440. P. 205–209. DOI: https://doi.org/10.1038/nature11902
  • Cavity-loss-induced generation of entangled atoms / M.B. Plenio [et al.] // Phys. Rev. A. 1999. Vol. 59, no. 3. P. 2468–2475. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.59.2468
  • Entanglement induced by a single-mode heat environment / M.B. Plenio [et al.] // Phys. Rev. A. 2002. Vol. 65, no. 4. P. 040101-1–4. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.65.040101
  • Evidence for entangled states of two coupled flux qubits / A. Izmalkov [et al.] // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93, no. 3. P. 037003-1–4. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.037003
  • Evseev M.M., Bashkirov E.K. Thermal entanglement in Tavis–Cummings model with Kerr nonlinearity // 2020 International Conference on Information Technology and Nanotechnology (ITNT). 2020. P. 9253347-1–5. DOI: https://doi.org/10.1109/ITNT49337.2020.9253347
  • Bashkirov E.K. Entanglement in Tavis–Cummings model with Kerr nonlinearity induced by a thermal noise // Proc. SPIE. 2021. Vol. 11846. P. 210–219. DOI: https://doi.org/10.1117/12.2588673
  • Wootters W.K. Entanglement of formation of an arbitrary state of two qubits // Phys. Rev. Lett. 1998. Vol. 80, no. 10. P. 2245–2248. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.80.2245
Еще
Статья научная
SciUp 2024 © 2024 ©