量子电池驱动的几何 Landau-Zener 干涉测量

传统的微波驱动通常被当作超导量子比特控制的理想相位相干功源。如果用有限量子电池替代这种驱动会怎样?作为一项苛刻的基准测试,该团队考虑由单个量子化玻色子模式供能的回波聚焦几何Landau–Zener干涉测量。量子比特-电池动力学由Jaynes–Cummings哈密顿量描述,而回波脉冲则保留为仅作用于量子比特的再聚焦操作,用于抵消动力学相位。在宏观相干态极限下,可恢复出经典的几何干涉仪。然而,在有限平均光子数下,Jaynes–Cummings耦合会产生光子数分辨的避免交叉能隙 \(Ω_n=2g\sqrt{n}\)。仅作用于量子比特的回波会在相邻激发扇区之间重新分配振幅,因此有限电池协议并非单一经典干涉仪,而是一种相干扇区分辨的量子演化。这会导致对比度损失、干涉图畸变以及可测量的电池反作用。该团队进一步表明,仅减少光子数涨落是不够的:几何控制需要一阶相位参考。因此,几何Landau–Zener干涉测量为认证相位相干量子电池能量提供了一项实用的基准测试。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-18 09:19

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