Emergent Macroscopic Bistability Induced by a Single Superconducting Qubit
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
The photon blockade breakdown in a continuously driven cavity QED system has been proposed as a prime example for a first-order driven-dissipative quantum phase transition. However, the predicted scaling from a microscopic behavior—dominated by quantum fluctuations—to a macroscopic one—characterized by stable phases—and the associated exponents and phase diagram have not been observed so far. In this work we couple a single transmon qubit with a fixed coupling strength <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><a:mi>g</a:mi></a:math> to a superconducting cavity that is bandwidth <d:math xmlns:d="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><d:mi>κ</d:mi></d:math> tunable to controllably approach this thermodynamic limit. Even though the system remains microscopic, we observe its behavior becoming increasingly macroscopic as a function of <g:math xmlns:g="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><g:mi>g</g:mi><g:mo>/</g:mo><g:mi>κ</g:mi></g:math>. For the highest realized <j:math xmlns:j="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><j:mi>g</j:mi><j:mo>/</j:mo><j:mi>κ</j:mi></j:math> of approximately <m:math xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><m:mn>287</m:mn></m:math>, the system switches with a characteristic timescale as long as 6 s between a bright coherent state with approximately <p:math xmlns:p="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><p:mn>8</p:mn><p:mo>×</p:mo><p:msup><p:mn>10</p:mn><p:mn>3</p:mn></p:msup></p:math> intracavity photons and the vacuum state. This exceeds the microscopic timescales by 6 orders of magnitude and approaches the perfect hysteresis expected between two macroscopic attractors in the thermodynamic limit. These findings and interpretation are qualitatively supported by neoclassical theory and large-scale quantum-jump Monte Carlo simulations. Besides shedding more light on driven-dissipative physics in the limit of strong light-matter coupling, this system might also find applications in quantum sensing and metrology. Published by the American Physical Society 2024
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle