Dissipative dynamics of a qubit-oscillator system in the ultrastrong coupling and driving regimes [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Johannes Hausinger

Dissipative dynamics of a qubit-oscillator systemin the ultrastrong coupling and driving regimesDISSERTATIONzur Erlangung desDOKTORGRADES DER NATURWISSENSCHAFTEN (DR. RER. NAT.)der Naturwissenschaftlichen Fakult¨at II - Physikder Universita¨t Regensburgvorgelegt vonJohannes HausingerausOffenbergim Jahr 2010Das Promotionsgesuch wurde am 30.06.2010 eingereicht.Das Kolloquium fand am 27.10.2010 statt.Die Arbeit wurde von Prof. Dr. Milena Grifoni angeleitet.Pru¨fungsausschuß:Vorsitzender: Prof. Dr. D. Bougeard1. Gutachter: Prof. Dr. M. Grifoni2. Gutachter: Prof. Dr. S. Kohlerweiterer Pru¨fer: Prof. Dr. A. Scha¨ferContents1. Introduction 71.1. Superconducting qubits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.2. Qubit-oscillator systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.3. Thesis outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202. Analytical methods beyond the rotating-wave approximation 212.1. Rotating-wave approximation and Jaynes-Cummings model . . . . . . . . . . 222.2. Perturbation theory in g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.3. Perturbation theory in Δ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322.4. Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513. Dissipation and the quantum master equation 533.1. The classical Langevin equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .