Quantum theory of a bandpass Purcell filter for qubit readout
超导transmon和Xmon量子比特的读出保真度部分地受到通过谐振器进入传输线的量子比特能量弛豫的限制，这也被称为珀塞尔效应。抑制这种能量弛豫的一种方法是采用滤波器，该滤波器阻止量子比特频率下的微波传播。本文对E.杰弗里\textit{et al} [物理学]修订版本\ Lett. 112，190504（2014）]。对于典型的实验参数，带通滤波器抑制量子比特弛豫速率高达两个数量级，同时保持相同的测量速率。我们还表明，在微波驱动的存在下，量子比特的弛豫率进一步降低，随着驱动强度的增加。
2015-07-22 quant-ph
Design of Qubit Readout Circuit for Purcell-Rate Suppression by Two-Path Interference
Ankara Yildirim Beyazit University（安卡拉耶尔德勒姆·贝亚济特大学）；Iranian Quantum Technologies Research Center (IQTEC)（伊朗量子技术研究中心）；K.N. Toosi University of Technology（K.N.图西理工大学）；Kharazmi University（哈拉兹米大学）
本文提出一种量子比特先耦合滤波谐振器再耦合读出谐振器的新型读出电路，通过调节谐振器-滤波器耦合强度精确控制 Purcell 衰减率和 ac Stark 因子，在提高量子比特状态可区分性的同时保持输出信号的非经典性。
2026-09-29 quant-ph
Purcell-induced suppression of superradiance for molecular overlayers on noble atom surfaces
我们研究了在介电介质存在下，环境对分子电磁响应的影响。通过应用分子和环境自由度之间的偶极-偶极耦合，我们可以将复杂系统简化为它的组成部分，并通过知道分子的整个量子力学性质，如跃迁能和偶极矩，预测单个或少数分子附着在电介质表面的激发寿命。导出的理论允许描述两个分子之间的超辐射取决于它们之间的分离和取向相对于彼此的几何排列。我们分析了两个分子之间的超辐射绑定到一个电介质球的可能性，并确定了相关的长度尺度的变化，通常认为在自由空间中的波长被取代的结合距离，大大减少了长度尺度集体效应可以发生。
2022-11-03 physics.chem-ph quant-ph
Hybrid Photon-magnon Systems: Exploring the Purcell Effect
本文通过YIG薄膜与六边形环谐振器构成的光子-磁振子耦合系统，利用阻尼常数调控实现从反交叉到Purcell区域的过渡，建立了Purcell效应与耦合强度之间的定量关系，为片上量子器件中光子耗散控制提供了新方法。
2025-09-23 quant-ph
Fast readout and reset of a superconducting qubit coupled to a resonator with an intrinsic Purcell filter
将谐振器耦合到超导量子位使得能够对量子位进行各种操作，包括色散读出和无条件重置。这些操作的速度受到谐振器的外部衰减速率的限制。然而，增加衰减速率也增加了经由谐振器的量子比特衰减速率，从而限制了量子比特寿命。在这里，我们证明了谐振器介导的量子比特衰减可以通过利用谐振器的分布元件，多模性质来抑制。我们表明，抑制超过两个数量级的带宽为600 MHz。我们使用这种“固有的Purcell过滤器”，以证明一个40 ns的读出与99.1%的保真度和100 ns的复位与剩余激励小于1.7%。
2022-04-09 quant-ph
Observation of Purcell Effect in Electrically Coupled Cavity-Magnet System
Cardiff University（卡迪夫大学）；Institute of Physics Gleb Wataghin, University of Campinas (UNICAMP)（坎皮纳斯大学格莱布·瓦塔金物理研究所）
研究通过电场介导耦合观测到腔-磁体系统中的普尔塞效应，利用微波诱导的轴向电流产生环形磁场，驱动磁铁的铁磁共振，发现磁损耗率超过光-物质耦合强度，验证了该效应。
2025-08-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multimode Purcell Filter for Superconducting-Qubit Reset and Readout with Intrinsic Purcell Protection
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理北京国家实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）
本文提出了一种基于多模式普尔贴滤波器的超导量子比特重置和读出方法，利用波导谐振器的基模和二阶模分别实现重置和读出，无需额外组件，实现了高效率的量子比特操作。
2026-04-22 quant-ph
Measurement of Neutron Lifetime and Purcell Effect
Purcell效应预言了自发辐射不是物质的本征性质，而是受其所处环境的影响，是物质与场相互作用的结果。从费米-戈尔德定则出发，通过严格的量子电动力学（QED）可以推导出Purcell效应，并通过它来实现辐射的增强或抑制。我们建议，在原则上，珀塞尔效应可以检测到的中子衰变的百分比水平的实验与捕获超冷中子。作为我们的要求的测试，我们提出了一个目前可实现的实验协议，可以检测是否Purcell效应发生在一个被困的超冷中子寿命测量实验。最后，我们讨论了目前的中子寿命测量方法的差异，这可能是由不同的实验设置。
2021-04-07 hep-ph nucl-th quant-ph
Engineered broadband Purcell protection using a shared $Π$ filter for multiplexed superconducting qubits
Qarakal Quantum Ltd.（Qarakal量子有限公司）；Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学拉卡物理研究所）
本文提出一种基于共享Π滤波器的宽频带Purcell保护方案，通过在馈线中集成单个滤波器，实现紧凑架构中多个量子比特的同时保护，具有低硬件开销。
2026-09-15 quant-ph
Characterization of Broadband Purcell Filters with Compact Footprint for Fast Multiplexed Superconducting Qubit Readout
提出一种小尺寸宽带 Purcell 滤波器，在 0.29 mm² 内实现超过 790 MHz 带宽，并可将量子比特寿命提升逾 5000 倍，适用于快速多路复用超导量子比特读出。
2023-12-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Active interference suppression in frequency-division-multiplexed quantum gates via off-resonant microwave tones
Toyota Central R&D Labs., Inc.（丰田中央研究所）
针对频分复用量子门中离共振微波音调引起的干扰，提出主动干扰抑制方法，通过引入离共振正交或准正交音调使门保真度随音调数平方反比提升，并优化频率分配缓解快速振荡导致的保真度下降。
2026-06-24 quant-ph
Spin-Photon Correlations from a Purcell-enhanced Diamond Nitrogen-Vacancy Center Coupled to an Open Microcavity
SandboxAQ；QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学量子科技与纳米科学卡弗里研究所）
该研究通过增强的普尔索尔效应和开放微腔设计，实现了高效的自旋-光子接口，生成了多量子比特的自旋-光子态并测量了光子与自旋量子比特的相关性。
2025-06-25 quant-ph
Non-Hermitian Purcell Physics in Dissipatively Coupled Planar Photon-Magnon Systems
Indian Institute of Technology (Banaras Hindu University)（印度理工大学（贝拿勒斯印度教大学））
本研究在耗散耦合平面光子-磁子系统中探索非厄米Purcell效应，通过理论框架与仿真揭示磁子阻尼和饱和磁化强度对Purcell增强的控制，为芯片兼容的非厄米腔磁子学提供新策略。
2026-09-24 quant-ph
A Compact Broadband Purcell Filter for Superconducting Quantum Circuits in a 3D Flip-Chip Architecture
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）；Fraunhofer EMFT Institute for Electronic Microsystems and Solid State Technologies（弗劳恩霍夫电子微系统和固态技术研究所）
提出一种基于3D倒装芯片的四极点宽带珀塞尔滤波器，实现1 GHz平坦通带和>45 dB的量子比特频率抑制，支持多路复用读出，并通过解析模型实现快速电路设计优化。
2026-08-21 quant-ph
3D Integrated Embedded Filters for Superconducting Quantum Circuits
Oxford Quantum Circuits Ltd（牛津量子电路有限公司）
本文提出了一种用于超导量子电路的3D集成嵌入式滤波器，通过多层PCB实现高效多路复用读出，并验证了其在高相干性量子比特中的应用。
2026-02-27 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
Sub-Harmonic Control of a Fluxonium Qubit via a Purcell-Protected Flux Line
本研究提出一种通过Purcell保护的磁通线对fluxonium量子比特进行次谐波控制的方法，利用低通滤波抑制环境噪声，实现五倍T1延长和十倍T2回波时间改善，并展示高于99.94%的门保真度，为可扩展量子处理器提供高效控制路径。
2025-09-11 quant-ph
Catch-Disperse-Release Readout for Superconducting Qubits
我们分析了一个单次读出超导量子比特通过控制捕获，分散和释放的微波场。可调谐耦合器用于在色散量子位-谐振器相互作用期间将微波谐振器与传输线解耦，从而避免来自Purcell效应的阻尼。我们表明，如果量子比特的频率调谐是足够绝热的，一个快速的高保真量子比特读出是可能的，即使在强非线性色散制度。有趣的是，Jaynes-Cummings非线性导致了标准量子极限以下的谐振腔场的正交压缩，导致测量误差的显着降低。
2013-06-16 quant-ph
A Low-Temperature Tunable Microcavity featuring High Passive Stability and Microwave Integration
本研究提出一种闭循环低温光纤基微腔，在低于10K下实现约25皮米的高被动稳定性，并集成微波控制，为自旋-光子界面提供高效平台。
2024-12-18 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Superconducting Parallel-Plate Resonators for the Detection of Single Electron Spins
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CEA-Saclay（法国原子能和替代能源委员会萨克雷研究中心）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Jet Propulsion Laboratory（喷气推进实验室）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)（加泰罗尼亚纳米科学与技术研究所）
本文提出一种多层超导微波谐振腔，优化亚欧姆阻抗以实现高耦合强度，通过减少磁远场实现Purcell因子超过10^15，并展示了高Q因子和磁场下的性能评估。
2026-03-26 quant-ph
Controlling electric and magnetic Purcell effects in phosphorene via strain engineering
本文研究单轴应变对磷烯衬底附近量子发射体自发辐射的调控，发现电与磁 Purcell 效应可从近完全抑制到增强超 1300%，并可用应变定制衰变路径。
2023-07-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Multiplexing Superconducting Qubit Circuit for Single Microwave Photon Generation
我们报告的设备，集成八个超导transmon量子位在λ/4超导共面波导谐振器从一个共同的馈线馈电。使用这种多路复用架构，每个谐振器和量子位都可以单独寻址，从而减少了所需的硬件资源，并允许通过光谱方法对其进行单独表征。测量的器件参数与设计值一致，谐振器和量子比特表现出良好的相干性和强耦合，当与谐振器共振时，量子比特的弛豫速率由Purcell效应控制。我们的分析表明，该电路是适合于产生单微波光子的需求与效率超过80%。
2016-09-22 cond-mat.supr-con quant-ph
Protecting Qubits from Purcell Decay via Permanent Dipoles
Florida International University（佛罗里达国际大学）
研究利用内置永久电偶极子减少量子比特与谐振器耦合导致的珀塞尔衰变，通过位移腔场降低横向交换，在简化模型中零化点位于η=√2，完整模型中仍可强抑制，使归一化寿命从11.1提升至47.3，单次读取误差从0.21降至0.07。
2026-06-23 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Optimal dispersive readout of a spin qubit with a microwave resonator
半导体自旋量子比特与超导微波谐振器的强耦合最近得到证实。这些突破为量子信息处理铺平了道路，该处理将固态自旋量子比特的长相干时间与现有超导量子比特实现的长距离连接、快速控制和快速高保真量子非破坏读出相结合。本文从理论上分析和优化了半导体双量子点通过电偶极矩耦合到微波谐振腔中的单自旋色散读出。强自旋-光子耦合源于电子自旋在局部磁场梯度中的运动。我们计算的信噪比（SNR）的读出占Purcell自旋弛豫和自旋弛豫所产生的半导体内的固有电噪声。我们表达的最大可实现的SNR与这两个耗散过程相关的协同性。我们发现，而协同效应的DQD和谐振器之间的偶极耦合的强度增加，它不依赖于磁场梯度的强度。然后，我们优化作为实验可调DQD参数的函数的SNR。我们确定了参数空间的宽区域，其中量子比特上的谐振器光子的不必要的反作用很小。此外，我们发现，耦合的谐振器到其他DQD过渡可以提高SNR的至少两个因素，一个“跨越”的效果，只发生在非零能量失谐的DQD双阱势。我们估计，与目前的技术，单次拍摄读出的范围$82-95\%$的精度可以实现在几个$μ\textrm{s}$的读出时间，而不需要使用Purcell过滤器。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Counting statistics of microwave photons in circuit QED
在用于量子计算的超导电路架构中，微波谐振器通常用于将量子位与电磁环境隔离并促进量子位状态读出。我们分析了完整的计数统计的光子从这样的驱动读出谐振器中发出的色散近似和超越。我们计算了两个量子比特态的发射光子分布之间的重叠，并探索了最小化的策略，目的是提高强度敏感读出技术的保真度。在色散近似和可忽略的量子位弛豫下，两种分布都是泊松分布，它们之间的重叠可以很容易地变得任意小。非色散项的哈密顿量产生压缩和Purcell衰减与后者的效果给两个分布之间的重叠的主要贡献。
2020-05-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation of frequency-bin-encoded dual-rail cluster states via time-frequency multiplexing of microwave photonic qubits
RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）；Department of Applied Physics, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo（东京大学大学院工学系研究科应用物理系）；Department of Applied Physics, Stanford University（斯坦福大学应用物理系）
本文提出通过微波光子量子比特的时间-频率复用生成频率桶编码的双轨簇状态，实现了高保真度的多量子比特纠缠态生成。
2026-03-02 quant-ph
Strategies and trade-offs for controllability and memory time of ultra-high-quality microwave cavities in circuit QED
针对三维超高品质微波腔因大模式体积导致控制效率低且易受反向 Purcell 效应影响的问题，提出利用最先进的 transmon 和 SNAIL 器件实现秒级寿命腔体高效读写与存储的协议及路线图。
2024-03-23 quant-ph
Microwave Package Design for Superconducting Quantum Processors
具有微波范围内的跃迁频率的固态量子比特，例如超导量子比特，处于量子信息处理的最前沿。然而，即使是在中等规模下，超导量子比特的高保真度，同时控制仍然是一个挑战，部分原因是这些设备包装的复杂性。在这里，我们提出了一种方法，微波封装设计的材料选择，信号线工程和杂散模式抑制为重点。我们描述的设计准则验证使用模拟和测量用于开发一个24端口微波封装。分析量子位环境显示，在11GHz以下没有杂散模式。材料和几何设计选择使封装能够支持寿命超过350 μs的量子位。这里提出的微波封装设计指南解决了许多与近期量子处理器相关的问题。
2021-02-24 quant-ph
Cavity-assisted dynamic nuclear polarisation
ENS de Lyon, CNRS, LPENSL（里昂高等师范学院，法国国家科学研究中心，低压与纳米结构物理实验室）；Université Paris-Saclay, CEA, CNRS, SPEC（巴黎萨克雷大学，法国原子能和替代能源委员会，法国国家科学研究中心，物质科学研究中心）
本研究提出基于腔的动态核极化机制，在同位素纯化硅的铋施主自旋系综上实现，经多循环累积核自旋极化达4.6±0.2倍，为毫开尔文温度下的可行极化机制。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Readout of quantum devices with a sideband microwave interferometer immune to systematic noise
微波测量的准确性不仅对电信和雷达应用至关重要，而且对未来的量子计算机也至关重要。诸如超导量子比特或自旋量子比特之类的量子比特技术需要检测微小的信号，通常通过将微波音调反射离开耦合到量子比特的谐振器来实现。来自布线和放大的噪声，例如来自温度变化的噪声，可能对读出保真度有害。提出了一种基于载波信号的两个一阶边带产生的微波音调的差分测量来检测被测器件的相位和幅度变化的方法。两个微波音调通过同一电缆发送到被测设备，该设备对一个边带显示窄带响应，而另一个不受影响。反射的边带受到载波下变频的干扰。通过选择边带的幅度和相位，可以实现对公共幅度或公共相位噪声的抑制，从而允许快速、稳定地测量谐振器的频移和品质因数。在25 mK的NbN超导谐振器上进行了测试测量，以校准和校准实验装置，并研究其谐振频率随时间的波动。
2023-03-13 quant-ph
Ultrafast QND measurements based on diamond-shape artificial atom
我们提出了一个量子非破坏（QND）读出方案的超导人工原子耦合到谐振腔中的电路QED架构，我们估计，没有Purcell效应的限制，一个非常高的测量保真度。该器件由两个通过大电感耦合的transmons组成，通过类交叉克尔项相互作用，产生一个菱形人工原子，一个逻辑量子比特和一个辅助量子比特。该辅助元件强耦合到传输线谐振器。根据量子比特状态，辅助物共振地或色散地耦合到谐振器，导致所传输的微波信号幅度的大对比度。这种原始的方法可以用最先进的约瑟夫森参量放大器来实现，从而在几十纳秒内实现QND测量，保真度高达99.9%。
2013-02-15 quant-ph
Single-photon switch controlled by a qubit embedded in an engineered electromagnetic environment
单光子开关是构建可扩展量子网络的重要元件。在本文中，我们提出了一个可行的方案，有效的单光子开关。所提出的开关由耦合到谐振器的三能级系统（qutrit）的最低能级对形成的量子比特的状态控制。该谐振器-谐振器系统包括所考虑的设置的开关单元。为了抑制控制量子位的Purcell弛豫，开关单元被嵌入到耦合谐振器阵列中，该耦合谐振器阵列用作在量子位跃迁频率上具有带隙的工程电磁环境。我们讨论了微波电路QED架构上考虑单光子开关的可能实现。我们表明，高开关对比度可以达到最先进的超导电路QED设置的参数。
2020-12-10 quant-ph
Bandwidth-Limited Control and Ringdown Suppression in High-Q Resonators
我们描述了如何调谐和匹配的谐振器电路和振铃抑制脉冲的瞬态行为可以被集成到最优控制理论（OCT）脉冲设计算法中，以获得具有有限振铃的控制序列，该控制序列在理想波形的谐振器失真的存在下执行所需的量子操作。当使用高品质因数（高Q）谐振器时，在数值脉冲优化中包括衰荡抑制显著减少了光谱仪死区时间，从而导致增加的信噪比（SNR）和感应测量的灵敏度。为了证明这种方法，我们在实验上测量了高Q值下非均匀加宽的固态自由基自旋系统的自由感应衰减。测量是通过使用一个数字优化的带宽限制的OCT脉冲，包括振铃抑制，稳定的静态和微波场强的变化。我们还讨论了脉冲设计在高Q谐振器中的应用，即使当谐振器的带宽明显小于超精细耦合强度时，也可以通过仅电子调制对各向异性超精细耦合电子-核自旋系统进行通用控制。这些结果表明，当使用足够精确的系统模型来优化高复杂性的脉冲时，线性响应理论所施加的限制可能会大大超过。
2013-01-21 quant-ph
Extensible circuit-QED architecture via amplitude- and frequency-variable microwaves
我们介绍了一个电路QED架构相结合的固定频率量子比特和微波驱动耦合器。在适当的框架中，驱动参数显示为可调旋钮，能够实现选择性的两量子位耦合和相干误差抑制。此外，我们还介绍了一组基于驱动幅度和驱动频率调制的相位控制门。我们开发了一个基于Floquet理论的理论框架，以模拟微波激活的相互作用与时间相关的驱动参数，我们也使用脉冲整形。我们进行数值模拟的栅极保真度为现实的电路参数，并讨论驱动引起的退相干的影响。我们估计的平均门超过$99.9\%$的全微波控制相位操作的门时间范围内$50-120\,\mathrm{ns}$。这些双量子位门可以在大的驱动频率带宽和宽范围的电路参数下工作，从而提高了可扩展性。我们使用微扰理论来解决这种架构的频率分配问题，证明可以选择量子位、耦合器和驱动频率，使得不期望的静态和驱动相互作用在多量子位器件中保持有界。我们的数值方法是有用的描述的时间演化的驱动系统在绝热极限，并适用于各种各样的电路QED设置。
2022-04-19 quant-ph
Cavity-induced anti-correlated photon emission rates of a single ion
本文报道了单个囚禁离子与高精细度光纤腔耦合后光子发射特性的变化。我们表明，真空场的腔可以同时影响发射的红外（IR）和紫外（UV）分支的$Λ-$型能级系统的$^{40}\mathrm{Ca}^+$，尽管腔耦合只到红外跃迁。腔通过Purcell效应在IR跃迁中诱导强发射，从而同时抑制UV荧光。与没有空腔的情况相比，测量到的这种荧光的抑制高达66%。通过对测量结果的分析，我们获得了$\bar{g}_0 = 2π\cdot (5.3 \pm 0.1)$ MHz的离子-腔耦合，这是迄今为止报道的红外区单个离子的最大耦合。
2017-05-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
All-optical noise spectroscopy of a solid-state spin
噪声光谱学阐明了自旋系统中的基本噪声源，从而作为开发具有长相干时间的自旋量子比特的必要工具，用于量子信息处理、通信和传感。但是，当微波功率太弱而不能产生自旋的拉比旋转时，现有的依赖于微波场的噪声光谱学技术变得不可行。在这里，我们展示了一种替代的全光学方法来执行噪声光谱。我们的方法利用相干拉曼旋转的自旋状态与控制的定时和相位，实现Carr-Purcell-Meiboom-Gill脉冲序列。分析这些序列下的自旋动力学，使我们能够提取的噪声频谱的一个密集的合奏的核自旋与一个单一的自旋在一个量子点，迄今为止，只有理论建模。通过提供超过100 MHz的光谱带宽，我们的方法可以研究各种固态自旋量子比特的自旋动力学和退相干。
2023-02-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microwave shielding of bosonic NaRb molecules
本文利用蓝失谐圆偏振微波屏蔽非反应性玻色型 NaRb 分子，将两体损失抑制两个数量级并提高弹性碰撞率，实现高效蒸发冷却，为制备超冷极性分子玻色-爱因斯坦凝聚体提供新途径。
2023-04-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ultra-low-noise Microwave to Optics Conversion in Gallium Phosphide
机械谐振器由于其高的品质因数，可以作为微波和光学域中单光子界面的优良中介。然而，克服频率之间的大能量差所需的光泵可能会给转换信号增加显著的噪声。在这里，我们利用薄膜磷化镓的显着性能来演示微波和光频率之间的双向片上转换，实现了千兆赫兹频率的光机械谐振器的压电驱动。大的光机械耦合和抑制材料中的双光子吸收，使我们能够操作的设备在光机械的协同大大超过一。或者，当使用脉冲上转换泵浦时，我们证明了我们诱导少于一个热噪声声子。我们包括一个高阻抗的片上匹配谐振器调解机械负载与50欧姆的来源。我们的研究结果建立了磷化镓作为一个多功能的平台，微波和光学频率之间的超低噪声转换的光子。
2022-11-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Coupling a Superconducting Qubit to a Left-Handed Metamaterial Resonator
由超导集总电路元件阵列制成的超材料谐振结构可以表现出具有左手色散的微波模式谱，从而在超导量子比特通常工作的相同频率范围内产生高密度的模式，以及在较低频率下延伸到直流的带隙。使用这种新的制度，多模电路量子电动力学，我们已经进行了一系列的测量，这样的超导超材料谐振器耦合到一个通量可调transmon量子比特。通过对超材料的微波测量，我们观察到了量子比特与它所通过的每个模式的耦合。使用一个单独的读出谐振器，我们已经探测量子比特分散和特征的量子比特能量弛豫作为频率的函数，这是强烈的影响，在存在的密集模式谱的Purcell效应。此外，我们还研究了量子比特的交流斯塔克位移，因为在各种超材料模式中的光子数是不同的。通过选择电路参数来定制密集模式谱以及通过与量子比特的相互作用来操纵超材料的光子态的能力使得这成为模拟量子模拟和量子存储器的有希望的平台。
2020-12-11 cond-mat.supr-con quant-ph
On-chip microwave sensing of quasiparticles in tantalum superconducting circuits on silicon for scalable quantum technologies
本文通过片上微波传感技术，在硅上α-钽超导谐振器中测量准粒子，发现其密度约为NbN的三分之一，为可扩展量子技术提供了降低损耗的新途径。
2025-09-09 cond-mat.supr-con cs.ET cs.SY
