Excitation of the collective states of qubits in a three-qubit system

Анотація

Запропоновано спосіб дослідження характеристик колективних станів кубітів у лінійному ланцюжку, який можна здійснити експериментально. Вивчено динаміку поглинання однофотонного імпульсу лінійним ланцюжком, що складається з трьох взаємодійних кубітів, якi поміщенi у відкритий одновимірний хвилевід. Чисельний розрахунок проведено для пакета з гаусовою формою із гармонійним заповненням для різних значень частотного розладу та параметрів взаємодії між кубiтами. Досліджено динамічну поведінку ймовірності збудження кожного кубіта у ланцюжку. Показано, що максимальне значення ймовірності збудження кубітів досягається, коли частота зовнішнього збудження збігається з власною частотою відповідного колективного стану. У цьому випадку величина амплітуди ймовірності кожного кубіта у ланцюжку однозначно корелює з внеском цього кубіта у відповідний колективний стан системи. Загасання цих амплітуд визначається шириною резонансу, що виникає внаслідок взаємодії кубіта з фотонним полем хвилеводу. Таким чином, імпульсний гармонійний сигнал може бути використано як діагностичний інструмент для визначення енергій, ширини та хвильових функцій колективних станів в одновимірному ланцюжку кубітів.