Spontaneous decay of artificial atoms in a multi-qubit system

Анотація

Розглянуто одновимірний ланцюг з N рівновіддалених кубітів, які не взаємодіють та вбудовані у відкритий хвилепровід. У підпросторі однократного збудження вивчено еволюцію амплітуд кубітів, якщо спочатку збуджувався один кубіт у ланцюзі. Показано, що тимчасова динаміка амплітуд кубітів суттєво залежить від величини kd, де k — хвильовий вектор, d — відстань між сусідніми кубітами. Якщо kd дорівнює цілому числу, яке кратне π, то кубіти збуджуються до стаціонарного рівня, який масштабується як N ⁻¹. Показано, що в цьому випадку саме темні стани перешкоджують кубітам спадати до нуля, навіть якщо вони не сприяють вихідному спектру випромінювання фотонів. Для інших значень kd збудження кубітів мають вигляд демпфованих коливань та являють собою вакуумні коливання Рабі в мультикубітовій системі. У цьому випадку вихідний спектр фотонного випромінювання визначається субвипромінювальним станом з найменшою шириною.