与腔内热光子相互作用超导量子比特的二重莱格特-盖格不等式

在该论文中,研究人员研究了一个量子光学模型的双时间Leggett-Garg(LG)不等式,该模型描述了与外部磁通量相互作用的约瑟夫森结量子比特(qubit)。该模型是对精确可解模型的自然扩展——在原模型中,量子比特与单模光子间的相互作用由量子比特的泡利z算符与光子湮灭产生算符线性组合的乘积给出;而在本研究中,光子部分的相互作用项被替换为该线性组合的平方项。由于该模型无法精确求解,研究人员采用二阶微扰近似方法研究其时间演化特性。数值计算结果表明:随着温度升高,LG不等式的违反程度逐渐减弱,且呈现出幂律温度依赖性——其指数会随量子比特与光子间耦合常数的变化而改变。当相互作用耦合常数增大时,LG不等式的违反程度降低,且对温度的敏感性减弱。

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提交arXiv: 2026-01-16 02:23

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