پديد آورنده :
هاديان، محمد
عنوان :
شبيه‌سازي كوانتومي گذار فاز فراتابشي ديكه در بستر آكوستوديناميك كوانتومي مدار
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، 71ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي عبدي، اسماعيل عبدالحسيني سارسري
توصيفگر ها :
شبيه‌سازي كوانتومي , آكوستوديناميك كوانتومي مدار , cQAD , مدل ديكه , گذار فاز فراتابشي , كيوبيت ابررسانا , ترنسمون , تشديدگر موج آكوستيك حجيم , HBAR
استاد داور :
فرهاد فضيله، مهدي صامتي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/07/15
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/07/18
چكيده فارسي :
در اين پژوهش، يك شبيه‌ساز كوانتومي را مبتني بر بستر آكوستوديناميك كوانتومي مدار براي مدل‌سازي كوانتومي گذار فاز فراتابشي مدل ديكه ارائه مي‌كنيم. به همين منظور پس از مروري بر شبيه‌سازهاي كوانتومي، به نحوه آماده‌سازي يك كيوبيت ابررسانا بعنوان يك سامانه دو ترازي كوانتومي و چگونگي طراحي و شبيه‌سازي يك تشديدگر موج آكوستيك حجيم كه در حوزه بسامدي گيگاهرتز كار مي‌كند مي‌پردازيم و توضيح مي‌دهيم كه چگونه مي‌توان از آن بعنوان يك منبع توليد فونون استفاده كرد. بر اين اساس يك تشديدگر آكوستيكي HBAR را كه در حوزه بسامدي گيگاهرتز كار مي‌كند طراحي و مدل‌سازي كرده و از آن بعنوان منبع توليد فونون در بستر آكوستوديناميك كوانتومي مدار بهره مي‌بريم. سپس با استفاده از نظريه مدارهاي ابررسانا و با تركيب كيوبيت‌هاي ابررسانا و تشديدگر آكوستيكي، هاميلتوني مدل ديكه تعميم يافته را به دست مي‌آوريم كه علاوه بر اندركنش فونون-كيوبيت، اندركنش كيوبيت-كيوبيت را نيز در بر دارد. سپس با به كارگيري دو ميدان ريزموج كلاسيك، امكان دست‌يابي به رژيم جفتيدگي ابر قوي و در نتيجه مطالعه گذار فاز فراتابشي ديكه را در چيدمان طراحي شده فراهم مي‌كنيم و نشان مي‌دهيم بر خلاف آنچه پيش‌تر گزارش شده است، در معماري‌هاي آنالوگ مبتني بر مدارهاي ابررسانا كه در آن جفتيدگي مد بوزوني و كيوبيت‌ها به كمك خازن جفت كننده انجام مي‌شود (جفتيدگي خازني)، امكان شبيه‌سازي و مشاهده گذار فاز وجود دارد.
چكيده انگليسي :
In this research, we investigate a quantum simulator based on a circuit quantum acoustodynamics (cQAD) platform suitable for simulation of the Dicke superradiance phase transition. After a review of quantum simulators, we describe how to model a superconducting qubit as a two-level system and how to design a high overtone acoustic resonator (HBAR) that operates at gigahertz freuqencies as a high-quality phonon source. By connecting $N$ Transmon qubits to the HBAR, we analytically arrive at a generalized Dicke hamiltonian that, in addition to phonon-qubit interaction, includes a direct qubit-qubit interaction. Then, by employing a two-tone microwave drive scheme, we provide the possibility of achieving the ultra-strong coupling regime and, as a result, the realization of the of Dicke superradiance phase transition in the investigated designed platform. Contrary to what has been reported before, we provide theoretical evidences that it is possible to observe the Dicke superradiance phase transition in analog architectures based on superconducting circuits with capacitive couplings.
استاد راهنما :
مهدي عبدي، اسماعيل عبدالحسيني سارسري
استاد داور :
فرهاد فضيله، مهدي صامتي
