Microwave photon-number amplification
针对微波领域缺乏量子极限功率计的问题,实验演示了一种微波光子倍增方案,通过将入射光子数乘以整数因子结合单光子探测器与功率计优势,实现了高效光子数放大,为量子传感与计算应用提供新可能。
2023-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum nondemolition detection of a propagating microwave photon
非破坏性地检测单个行进光子的存在的能力一直是光学中的长期目标,其应用于量子信息和测量。实现这样的探测器是复杂的,因为光子-光子相互作用通常非常弱。在微波频率下,最近已经证明了波导中非常强的有效光子-光子相互作用。在这里,我们展示了如何使用这种类型的相互作用来实现一个单一的传播微波光子的量子非破坏测量。我们提出的方案使用了一个链的固态3级系统(transmons),级联通过循环器,抑制光子后向散射。我们的理论分析表明,微波光子探测与保真度约90%,可以实现与现有的技术。
2013-12-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single microwave-photon detector using an artificial $Λ$-type three-level system
单光子探测是量子光学实验中必不可少的技术。然而,微波量子的能量比其光学对应物小四到五个数量级,使得有效检测单个微波光子极具挑战性。在这里,我们演示了通过波导传播的单个微波光子的检测。该检测器是用“阻抗匹配”的人工$Λ$系统实现的,该系统包括耦合到微波谐振器的驱动超导量子比特的修饰态。我们获得了单光子探测效率为$0.66 \pm 0.06$,复位时间为$\sim 400$ ~ns。该探测器可用于量子传感、量子通信和量子信息处理等领域。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microwave Photon Detector in Circuit QED
量子光学光电探测在理解辐射-物质相互作用中占据了核心地位。它还促进了原子物理学和量子光学的发展,包括计量学,光谱学和量子信息处理的应用。量子微波机制,最初探索使用腔和原子,是看到一个新的推动与电路量子电动力学(QED)的非经典传播场的产生。这一前景广阔的领域涉及利用微波光子的量子信息的潜在发展,但由于缺乏光电探测器而受到影响。在这里,我们设计了一个超材料组成的离散超导元件,实现了高效率的微波光子探测器。我们的设计包括一个微波波导耦合到一个亚稳态量子线路阵列,其内部状态是不可逆的改变,由于光子的吸收。该方案可广泛应用于不同的物理系统,并可推广到微波光子计数器的实现。
2009-04-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-Shot Quantum Non-Demolition Detection of Itinerant Microwave Photons
单光子探测是量子光学中许多实验的重要组成部分,但在微波领域仍然具有挑战性。我们实现了一个量子非爆破探测器的传播微波光子,并使用单光子源的性能进行了表征。为此,我们在入射光子和超导人工原子之间实现了一个腔辅助条件相位门。通过在Single Shot中读出该原子的状态,我们达到了71%的内部光子检测保真度,受限于量子比特的相干特性。通过表征场的相干性和从探测器反射的光子的平均数,我们证明了它的量子非破坏性。我们设想在量子比特之间产生预示的远程纠缠和在传播的微波光子之间实现逻辑门的应用。
2017-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entangled microwave photons from quantum dots
我们描述了一种利用一对量子点的带内跃迁产生偏振纠缠微波的机制。这个提议既不依赖于自旋-轨道耦合,也不依赖于对电子-电子相互作用的控制。由外磁场中的轨道自由度得到了微波极化的量子关联。我们计算了微波光子对的纠缠度,并证明了在弱点间耦合的极限下,可以得到最大纠缠的Bell对。
2005-05-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum interference between two single photons of different microwave frequencies
我们已经测量了两个单微波光子之间的量子干涉被困在超导谐振器,其频率最初是约6 GHz的距离。我们实现了这一点,通过使用一个参数频率转换过程,混合模式电流的两个腔谐波通过超导量子干涉装置,并证明了双光子纠缠操作可以进行高保真度。
2011-12-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optoelectromechanical transducer: reversible conversion between microwave and optical photons
编码在微波光子或量子比特中的量子态可以被有效地操纵,而光学光子可以通过光纤和波导相干地传输。因此,微波和光子之间的量子态的可逆转换将使量子信息能够在长距离上分布,并显著提高混合量子系统的可扩展性。由于技术的进步,机械谐振器可以在不同的光谱范围内与量子器件耦合,并且可以作为连接这些器件的强大接口。本文综述了近年来利用光机电换能器实现微波场与光场相干转换的理论和实验研究进展。最后讨论了实现单光子量子态转换的挑战和前景。
2014-07-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microwave photonics with superconducting quantum circuits
在过去的20年里,超导量子线路在实验和理论上都取得了令人瞩目的进展,它为操纵微波光子提供了一个平台。微波光子学和量子信息处理中的许多新现象推动了超导量子微波电路这一新兴领域的发展。例如,超导量子线路与单个微波光子之间的相互作用可以达到强耦合、超强耦合甚至深强耦合。许多高阶效应,不寻常的和不太熟悉的传统腔量子电动力学与自然原子,已被实验观察到,例如,巨克尔效应、多光子过程和单原子引起的微波光子双稳态。这些发展可能会导致更好地理解量子力学的反直觉性质,并加快从微波光子学到超导量子信息处理的应用。本文综述了超导量子线路在微波光子学中的实验和理论进展。我们希望这次全球审查能够为这个快速发展的领域提供有用的路线图。
2017-10-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Efficient on-chip source of microwave photon pairs in superconducting circuit QED
我们描述了一种在超导传输线谐振器中通过参量下转换有效产生微波光子对的方案,该超导传输线谐振器耦合到充当人工原子的库珀对盒。通过相对于腔模式适当地调谐前三个能级,下转换概率可以变得比用于光学光子的最有效的方案中更高。我们通过数值模拟耦合腔盒系统的耗散量子动力学来证明这一点,并讨论了退相和弛豫的影响。这里分析的设置可能会形成未来的纠缠微波光子的芯片源的基础。
2006-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Creating photon-number squeezed strong microwave fields by a Cooper-pair injection laser
利用人造原子作为激发激光的介质,开辟了一条新的非经典辐射源。一个例子是光子数压缩光的产生。在这里,我们提出了一种设计的激光器组成的多个库珀对晶体管耦合到一个微波谐振腔。在实验上可实现的参数范围很广,这种激光器产生光子数压缩微波辐射,其特征在于Fano因子$F \ll 1$,在一个非常高的谐振腔光子数。我们研究了库珀对晶体管中栅电荷无序的影响,并表明即使在最大无序的情况下,该系统也可以产生压缩的强微波场。
2017-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient Microwave Photon to Electron Conversion in a High Impedance Quantum Circuit
该研究通过高阻抗量子电路中的颗粒铝超导体,实现了高效微波光子到电子转换,量子效率达83%,并观测到多光子辅助隧穿过程,为单微波光子探测奠定基础。
2024-11-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Correlation measurement of propagating microwave photons at millikelvin
本文提出一种基于纳米辐射热计的毫开尔文温度测量技术,直接测量微波光子统计,克服热噪声与放大噪声权衡,验证玻色-爱因斯坦分布及超泊松到泊松统计转变,用于量子力学基础检验和量子信息处理器读出。
2025-03-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strongly coupled magnons and cavity microwave photons
我们实现了一个腔磁振子-微波光子系统,其中磁偶极相互作用介导了亚铁磁体中大量自旋的集体运动与三维腔中微波场之间的强耦合。通过缩小腔体尺寸和增加自旋数,实现了超强耦合机制,协同度达到12600。有趣的动态功能,包括经典的拉比振荡,磁致透明,和珀塞尔效应证明在这个高度通用的平台,突出了其巨大的潜力,为相干信息处理。
2014-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum efficiency of a microwave photon detector based on a current-biased Josephson junction
分析了基于电流偏置约瑟夫森结的微波光子探测器的量子效率。我们考虑Jaynes-Cummings哈密顿量来描述光子场和结之间的耦合。然后,我们考虑耦合的结和谐振器的环境。我们解决的运动方程的密度矩阵的谐振器结系统计算的量子效率的检测器作为检测时间,偏置电流和能量弛豫时间的函数。我们的研究结果表明,适度的相干性的结可以提供有效的检测单微波光子,量子效率超过80%。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon counting statistics of a microwave cavity
微波光子探测器的发展为涉及单光子的广泛量子技术和基础发现铺平了道路。在这里,我们调查的光子从微波腔的发射,并发现光子等待时间的分布包含的信息,少光子过程,这不能很容易地从标准的相关测量提取。光子计数统计的阶乘累积量在任何时候都是正的,这可能与光子的玻色子量子性质密切相关。我们得到了一个简单的表达式的光子流的罕见的波动,这是有助于理解早期的结果,热输运统计和测量的工作分布。在非平衡条件下,一个小的温度梯度驱动的热流通过腔,我们制定了一个波动耗散关系的热噪声谱。我们的工作建议在不久的将来进行一些实验,并为进一步研究提供理论问题。
2019-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coupling microwave photons to a mechanical resonator using quantum interference
近年来,微波光力学领域已经成为实现宏观力学对象量子控制的领先平台。迄今为止,微波光学机械的实现已经使用移动电容将微波光子耦合到机械谐振器。虽然简单且有效,但电容性方案在最大可实现耦合强度上受到固有和实际限制。在这里,我们实验性地实现了一种根本不同的方法:通量介导的光机械耦合。在该方案中,机械位移调制超导量子干涉器件(SQUID)中的磁通量,该器件形成微波谐振电路的电感器。我们证明,这种磁通介导的耦合可以在原位调谐的磁通量的SQUID,使纳秒通量调谐的光机耦合。调谐外部面内磁转导场,我们观察到的单光子耦合强度的线性缩放,达到目前最先进的速率相媲美。最后,这种线性缩放预测克服单光子耦合率的限制在电容光力学,打开了新一代的开创性的光力学实验在单光子强耦合制度的大门。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-efficiency microwave photodetection by cavity coupled double dots with single cavity-photon sensitivity
本文提出一种超导腔耦合双量子点光电二极管,实现25%的光电转换效率,可探测低至100 aW的微波信号并具备单光子灵敏度,为微波光子统计和量子信息处理提供关键进展。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
High-Efficiency Tunable Microwave Photon Detector Based on a Semiconductor Double Quantum Dot Coupled to a Superconducting High-Impedance Cavity
École Polytéchnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);University of Basel(巴塞尔大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Lund University(隆德大学)
本文提出一种高效微波光子探测器,利用半导体双量子点与超导高阻腔耦合,实现接近70%的单光子探测效率,展示了在3-5.2 GHz范围内系统的高效性,为量子微波光学和混合量子信息技术提供了新平台。
2025-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient single-photon frequency conversion in the microwave domain using superconducting quantum circuits
基于超导量子线路中的相干控制,提出了一种在微波域实现高效单光子频率转换的方法.利用全量子力学方法分析了该系统中的单光子散射过程,发现通过调节施加在人工原子上的控制场的参数,可以实现效率接近于1的单光子频率上转换或下转换。我们进一步表明,我们的方法在实验上是可行的,在目前可用的超导磁通量子位电路。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Counting statistics of ultra-broadband microwave photons
该研究测量1–10 GHz内双频及宽带微波光子的计数统计,并利用交直流偏置隧道结实现超宽压缩谱、高速纠缠生成与量子导引。
2024-10-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Josephson-based scheme for the detection of microwave photons
本文从统计判决理论的观点出发,提出了一种通过电流偏置约瑟夫森结探测微波感生光子的方案。我们的分析是基于零电压寿命分布响应于一个周期性的脉冲训练,模仿光子的吸收的数值研究。检测的统计特性检索比较的热致跃迁的分布的开关到有限的电压状态,由于热噪声和入射脉冲的联合作用。区分光子到达的能力可以通过Kumar-Paddel指数来量化,Kumar-Paddel指数是信噪比的良好指标。该指数可以用来确定最适合于检测弱微波光子的系统参数。
2021-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum communication with time-bin encoded microwave photons
在量子通信中,预告技术可以避免损失,而无需诉诸纠错方案或量子中继器。这样的技术例如通过在量子链路的接收端监测光子损失而不干扰所传输的量子态来实现。我们描述和实验基准的计划,将错误检测的量子信道连接两个transmon量子比特使用行进的微波光子。这是通过将量子信息编码为单个光子的时间仓叠加来实现的,这同时实现了高通信速率和高分辨率。所提出的方案是直接实现电路QED和完全微波控制,使其成为未来的模块化量子计算架构的一个有趣的候选人。
2018-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microwave Photon Antibunching at the Modulation of the Resonance Frequency of a Qubit Emitter
研究了量子比特在微波和射频场激发下共振荧光中的统计光子。已经确定的是,在微波光子的发射和吸收的每个行为中允许RF光子的多光子发射和吸收的量子比特的相干耗散动力学导致光子聚束和反聚束的周期性交替。研究表明,通过改变射频场的参数,周期性变化的统计光子可以平滑地转换为纯亚泊松统计。确定了二阶关联函数光子振荡的“振荡复苏”条件。所描述的效果可以在自旋和超导量子比特、量子点和量子比特-机械混合系统上实现。
2015-06-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of Entanglement Between Itinerant Microwave Photons and a Superconducting Qubit
与传播量子场纠缠的定域量子比特非常适合于研究量子力学的非定域方面,并且还可以提供在量子网络中的空间分离的节点之间进行通信的信道。在这里,我们报告的需求之间的超导量子比特和传播的微波场组成的零,一个和双光子Fock态的贝尔型纠缠态的产生和表征。使用低噪声线性放大和有效的数据采集,我们提取量子比特和光子态之间的所有相关的相关性,并展示了高保真纠缠。
2012-09-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Detecting itinerant microwave photons with engineered non-linear dissipation
单光子探测是在量子极限进行传感的关键资源,也是基于测量的量子计算的使能技术。光频光子探测依赖于各种天然材料的不可逆光辅助电离。然而,微波光子的能量比光学光子低5个数量级,因此无法在宏观尺度上触发可测量的现象。在这里,我们报告了一个单一的两个能级系统(量子比特)和微波谐振器之间的一种新型的相互作用的观察。这两个量子系统不相干地相互作用,相反,它们共享一个共同的耗散机制到冷浴:当且仅当光子进入谐振器时,量子比特不可逆地切换到其激发态。我们已经使用这种高度相关的耗散机制来检测撞击在谐振器上的巡游光子。该方案不需要光子波形的任何先验知识,也不需要其到达时间,并且主要的退相干机制不会触发虚假检测事件(暗计数)。我们证明了58%的检测效率和创纪录的低暗计数率为1.4每毫秒。这项工作建立了工程非线性耗散作为一个关键的资源,一类新的低噪声非线性微波探测器。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
From coherent to fermionized microwave photons in a superconducting transmission line
Pitaevskii BEC Center, INO-CNR and Dipartimento di Fisica, Università di Trento(彭尼夫斯基玻色-爱因斯坦凝聚中心,意大利国家研究委员会材料研究所和特伦托大学物理系);INFN-TIFPA, Trento Institute for Fundamental Physics and Applications(INFN-TIFPA,特伦托基础物理与应用研究所)
研究利用超导传输线实现强相互作用微波光子的费米化,通过参数 tapering 将相干场转化为接近基态的Tonks-Girardeau气体。
2026-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Efficient and Continuous Microwave Photodetection in Hybrid Cavity-Semiconductor Nanowire Double Quantum Dot Diodes
单光子探测器是时间相关光子计数应用的关键[1],并使大量新兴的光学量子信息技术成为可能[2]。到目前为止,光学领域中连续有效的单光子检测的主要方法是基于半导体光电二极管[3]。然而,在微波区域中缺乏有效和连续的单光子探测器,因为光子能量在其中低四到五个数量级,并且常规光电二极管不具有该灵敏度。在这里,我们解决这个差距,并演示如何巡回微波光子可以有效地和连续地转换为电流的高品质,半导体纳米线双量子点,是谐振耦合到一个腔。特别地,在我们的探测方案中,吸收的光子引起通过双点的单电子隧穿事件,转换效率达到6%。我们的研究结果为具有单次微波光子检测的光电二极管铺平了道路,理论上预测的单位效率[4]。
2022-01-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microwave Quantum Optics with an Artificial Atom
介绍了人工原子微波量子光学的最新进展。这个领域依赖于这样一个事实,即超导人造原子和一维开放传输线中传播的微波光子之间的耦合可以足够强以观察量子相干效应,而无需使用任何腔来限制微波光子。我们研究了共振相干微波系统的散射特性。我们观察到人工原子的强非线性,在强驱动下,我们观察到莫洛三重态。通过应用两个共振音,我们也观察到Autler-Townes分裂。通过利用这些效应,我们展示了两个量子器件在单光子水平的微波制度:单光子路由器和光子数过滤器。这些器件为实现片上量子网络提供了必要的步骤。
2012-10-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Fast and Continuous Detection of Single Microwave Photons via Photo-assisted Quasiparticle Tunneling to a Superconducting Island
Université Paris-Saclay, CNRS(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心)
提出一种基于光辅助准粒子隧穿事件的微波单光子探测器,通过微波反射测量连续监测岛电荷宇称,实现10%探测效率、亚50纳秒时间分辨率和短死时间。
2026-06-15 cond-mat.mes-hall
Continuous microwave photon counting by semiconductor-superconductor hybrids
提出基于超导腔耦合半导体量子点的连续微波光子计数器,利用光子辅助隧穿独立检测单光子或多光子吸收事件,验证了P(E)理论与Jaynes-Cummings输入-输出理论的一致性。
2024-01-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Nonreciprocal conversion between microwave and optical photons in electro-optomechanical systems
我们建议在电光机械系统中证明微波和光学光子之间的非可逆转换,其中微波模式和光学模式通过两个非简并机械模式间接耦合。非互易转换是在破缺的时间反转对称性机制中获得的,其中光子从一个频率到另一个频率的转换被增强用于建设性量子干涉,而反转方向上的转换由于破坏性量子干涉而被抑制。有趣的是,在电光机械系统中,微波模式和光模式之间的非互易响应出现在两个方向相反的不同频率上。该方案可用于实现任意两个不同频率模式的光子之间的非互易转换。此外,电光机械系统还可以用于通过添加耦合到机械模式之一的辅助光学模式来构造用于具有明显不同频率的三个光学模式的三端口环行器。
2016-02-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Kondo Resonance of a Microwave Photon
我们从量子光学的角度模拟了重整化群模型,如自旋玻色子哈密顿量或各向异性近藤模型,考虑超导器件。红外限制涉及光子激发两个可调谐传输线纠缠到一个人工自旋1/2粒子或双岛电荷量子比特。专注于微波光的传播,在欠阻尼制度的自旋玻色子模型,我们确定了一个多体共振,光子被吸收在重整化量子比特频率和重新发射向前的弹性方式。我们还表明,通过在低温下增加输入信号幅度,从而使透射峰消失,可以实现微波光的渐近自由。
2012-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Near-Field Scanning Microwave Microscopy in the Single Photon Regime
纳米尺度结构的微波特性在量子技术的广泛应用中是重要的。在这里,我们描述了一种低功率低温近场扫描微波显微镜(NSMM),它保持纳米尺度的介电对比度下降到单微波光子制度,高达$10^{9}$倍,低于典型的NSMM的功率。我们讨论了剩余的挑战,以发展纳米尺度的NSMM量子相干相互作用与两个级别的系统作为一个使能工具的量子技术的发展在微波政权。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Combined Brillouin light scattering and microwave absorption study of magnon-photon coupling in a split-ring resonator/YIG film system
利用微聚焦布里渊光散射和微波吸收研究了开口环微波谐振腔与钇铁石榴石(YIG)薄膜组成的系统中磁振子-光子耦合。开口环谐振器由光刻限定,并装载有通过液相外延生长的1 $μ$ m厚的YIG膜。混合系统的BLS和MA光谱同时记录为所施加的磁场大小和微波激发频率的函数。强耦合的磁振子和光子模式被发现与$g_\text{eff}/2 π= 63$ MHz的耦合强度。结合BLS和MA数据允许研究的混合模式从一个纯粹的磁振子到一个纯粹的光子模式的连续过渡,通过改变所施加的磁场和微波频率。此外,BLS数据表示微波频率耦合到光学频率的上转换。
2016-05-27 cond-mat.mes-hall
Microwave Photoconductivity in Two-Dimensional Electron Systems due to Photon-Assisted Interaction of Electrons with Leaky Interface Phonons
计算了在磁场中,光子辅助的电子与漏界面声子相互作用对二维电子系统耗散直流光电导的贡献。计算的光电导作为微波辐射和磁场的频率的函数表现出明显的振荡。所得到的振荡结构不同于光子辅助与杂质相互作用的情况。我们证明,在足够强的微波辐射在一定范围内的频率(或在一定范围内的磁场),这种机制可以导致在绝对负电导率。
2003-05-20 cond-mat.mes-hall
Magnetization switching by microwaves synchronized in the vicinity of precession frequency
我们提出了一个理论框架的磁化开关仅由微波。微波频率总是接近但稍微不同于磁化的振荡频率。通过有效地吸收来自微波的能量,磁化沿着能量图向上攀升,以使进动与微波同步。我们引入了一个无量纲参数$ε$,它决定了微波频率和磁化瞬时振荡频率之间的差异。我们解析地推导了$ε$实现磁化切换的条件,并通过与数值模拟的比较证实了其有效性。
2015-07-22 cond-mat.mes-hall nlin.AO
Microwave strengths to induce magnetoresistance oscillations in high-mobility 2DES in a photon-assisted impurity scattering model
结果表明,虽然二维电子系统中微波感生磁电阻振荡的主要特征对光子辅助杂质散射模型中的弹性散射行为不敏感[X.L. Lei和S.Y. Liu,Phys. Rev. Lett. 91,226805(2003)],诱导有效振荡所需的微波强度强烈地取决于杂质势的形式。如果弹性散射是由背景带电杂质引起的,则振幅为每厘米几伏的微波电场足以引起显著的振荡,这比如果散射是由位于距离2D电子气60 nm处的远程带电杂质引起的所需的振荡小一个数量级。
2004-09-03 cond-mat.mes-hall
Quantum efficiency of a microwave photon detector based on a double quantum dot
基于半导体量子点实现电路量子电动力学的兴趣,我们考虑了双量子点(DQD)电容耦合到超导谐振器,超导谐振器由超导传输线的微波场驱动.我们用输入输出理论分析了DQD的电流响应,表明谐振耦合DQD是一种灵敏的微波单光子探测器。利用目前可用的实验参数的DQD谐振腔耦合和耗散,包括$1/f$电荷噪声和声子噪声的影响,我们确定的参数制度,入射光子被完全吸收和近单位$\gtrsim$ 98\ %的效率可以实现。我们表明,这种制度可以通过使用非常高品质的谐振器与品质因数$Q\simeq 10^5$。
2016-06-15 cond-mat.mes-hall
Effect of frequency and temperature on microwave-induced magnetoresistance oscillations in two-dimensional electron systems
二维电子系统微波感生磁电阻振荡的实验结果表明,这些系统随温度和微波频率的变化具有相似的行为。研究发现,当频率或温度增加时,这些振荡趋于淬灭,接近磁电阻对暗系统的响应。在这项工作中,我们表明,这种实验行为可以在相同的理论基础上解决。微波辐射迫使电子轨道来回移动,并受到与晶格相互作用的阻尼。我们表明,这种阻尼显着依赖于微波频率和温度。频率或温度的增加引起晶格阻尼的增加,最终在磁阻振荡中产生淬灭效应。
2008-08-11 cond-mat.mes-hall
Frequency-dependent polarization-angle-phase-shift in the microwave-induced magnetoresistance oscillations
在高迁移率GaAs/AlGaAs 2D电子器件中,微波辐射诱导的振荡磁阻$R_{xx}$的线性极化角$θ$依赖性测量表明,振荡幅度与磁场、频率和依赖于极值的相移$θ_{0}$相关。在这里,我们建议微波频率依赖性的$θ_{0} (f)$使用的分析,平均超过其他较小的贡献,当这些贡献小于估计的实验不确定性。
2016-02-12 cond-mat.mes-hall
Multi-photon structures in the sub-cyclotron-frequency range in microwave photoresistance of a two-dimensional electron system
在亚回旋频率范围内,基于杂质散射引起的光子辅助电子跃迁的理论处理,研究了在增强微波辐照下二维电子系统磁阻效应中出现的峰谷对的频率依赖性,该峰谷对被认为与多光子过程有关。结果表明,在相同的辐射功率下(产生相同的主振荡峰高度),在较低的频率下出现更多更强的多光子结构,随着频率的增加,这些结构迅速减弱、减弱,最后完全消失。这与最近的实验观察结果一致[cond-mat/0608633]。
2006-09-05 cond-mat.mes-hall
Cryogenic microwave source based on nanoscale tunnel junctions
我们实验上实现了一个非相干微波源驱动的电压控制的量子隧穿电子通过纳米正常的金属-绝缘体-超导体结耦合到一个谐振器。我们观察到的电子能量直接转换成微波光子通过测量从谐振器发射的微波辐射的功率谱。演示的总输出功率超过2.5 K的热辐射,虽然光子和电子水库是在亚开尔文温度。输出功率的测量在很宽的偏置电压范围内定量地与理论模型一致,提供了关于电控光子产生的信息。所开发的光子源与低温电子器件完全兼容,并提供了方便的原位电子控制的光子发射率与预定的频率,而不依赖于加热正常金属组件的固有电压波动,也不遭受不必要的耗散在室温电缆。除了在微波光子学中的潜在应用外,我们的研究结果还为最近发现的量子电路制冷机的工作原理提供了补充验证。
2016-12-20 cond-mat.mes-hall
Dispersive read-out of ferromagnetic resonance for strongly coupled magnons and microwave photons
我们演示了微波腔中钇铁石榴石球铁磁共振的色散测量。共振时纵向磁化强度的降低被测量为耦合到球体的腔模式中的频移。这种测量是磁化动力学中固有的非线性的结果,表明磁振子腔量子电动力学实验的一个有前途的路线。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci