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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Two-photon quantum Rabi model with superconducting circuits

Texto completo
Autor(es):
Felicetti, S. [1] ; Rossatto, D. Z. [2] ; Rico, E. [3, 4] ; Solano, E. [3, 4, 5] ; Forn-Diaz, P. [6]
Número total de Autores: 5
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Paris Diderot, CNRS, Sorbonne Paris Cite, Lab Mat & Phenomenes Quant, UMR 7162, F-75013 Paris - France
[2] Univ Fed Sao Carlos, Dept Fis, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil
[3] Univ Basque Country, UPV EHU, Dept Phys Chem, Apartado 644, E-48080 Bilbao - Spain
[4] Ikerbasque, Basque Fdn Sci, Maria Diaz de Haro 3, Bilbao 48013 - Spain
[5] Shanghai Univ, Dept Phys, Shanghai 200444 - Peoples R China
[6] BSC, C Jordi Girona 29, Barcelona 08034 - Spain
Número total de Afiliações: 6
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Physical Review A; v. 97, n. 1 JAN 30 2018.
Citações Web of Science: 19
Resumo

We propose a superconducting circuit to implement a two-photon quantum Rabi model in a solid-state device, where a qubit and a resonator are coupled by a two-photon interaction. We analyze the input-output relations for this circuit in the strong-coupling regime and find that fundamental quantum-optical phenomena are qualitatively modified. For instance, two-photon interactions are shown to yield a single-or two-photon blockade when a pumping field is either applied to the cavity mode or to the qubit, respectively. In addition, we derive an effective Hamiltonian for perturbative ultrastrong two-photon couplings in the dispersive regime, where two-photon interactions introduce a qubit-state-dependent Kerr term. Finally, we analyze the spectral collapse of the multiqubit two-photon quantum Rabi model and find a scaling of the critical coupling with the number of qubits. Using realistic parameters with the circuit proposed, three qubits are sufficient to reach the collapse point. (AU)

Processo FAPESP: 13/23512-7 - Eletrodinâmica quântica de circuitos: biestabilidade e estados comprimidos
Beneficiário:Daniel Zini Rossatto
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 14/24576-1 - Regimes de acoplamento ultraforte e extremamente forte em eletrodinâmica quântica de circuitos
Beneficiário:Daniel Zini Rossatto
Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado