Enhanced electromechanical coupling of a nanomechanical resonator to coupled superconducting cavities
研究了双模压缩微波源驱动下纳米机械谐振器和两个参数耦合超导共面波导腔之间的机电耦合。我们表明，通过谐振腔与腔Bogoliubov模的选择性耦合，辐射压力型耦合可以大大增强几个数量级，从而实现单光子强耦合。这使得一些有趣的现象，如光子阻塞效应和非经典量子态的机电系统的产生的调查。
2016-01-25 quant-ph
Amplitude Noise Squeezing in Cavity-Driven Oscillations of a Mechanical Resonator
我们分析了机械谐振器中极限环振荡的振幅和相位噪声，该机械谐振器参数耦合到驱动高于其谐振频率的光学腔。在给定的温度下，极限环振荡具有比由纯谐波驱动器激发的相同平均振幅的状态更低的振幅噪声;对于足够低的热噪声，可以产生亚泊松谐振器状态。我们还计算了发生在极限环状态的线宽变窄，并表明，而最小值是由直接相扩散，扩散由于光学弹簧效应可以占主导地位，如果腔不完全驱动边带共振。
2010-02-02 quant-ph
Quantum entanglement between a nonlinear nanomechanical resonator and a microwave field
我们考虑一个理论模型的非线性纳米机械谐振器耦合到超导微波谐振器。纳米机械谐振器以其谐振频率的两倍被参数化地驱动，而超导微波谐振器以频率相差等于参数化驱动频率的量的两个音调被驱动。我们证明了该系统的半经典近似具有一个有趣的不动点分支结构。在半经典动力学中，从稳定的不动点到极限环的过渡被观察到，从正到负的失谐。我们发现，这种分叉结构的签名也存在于全耗散量子系统，并进一步表明，它导致的纳米机械谐振器和微波腔之间的混合态纠缠的耗散量子系统，是一个最大的接近半经典分岔。给出了半经典极限环的量子签名。
2010-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Observation of the Crossover from Photon Ordering to Delocalization in Tunably Coupled Resonators
非线性谐振器网络作为驱动耗散系统的非平衡多体相的量子模拟器提供了有趣的前景。在这里，我们采用光子相关测量研究辐射场从系统的两个超导谐振器，耦合的超导量子干涉器件（SQUID）的非线性。我们应用一个参数调制的磁通量来控制两个谐振腔之间的线性光子跳跃率及其与交叉克尔率的比值。当增加跳跃率时，我们观察到光子从有序态到离域态的交叉。所提出的耦合方案本质上是强大的频率紊乱，因此可能被证明是有用的实现更大规模的谐振器阵列。
2018-08-02 quant-ph
Qubit state detection using the quantum Duffing oscillator
介绍了一种基于非线性共振器中的共振少光子跃迁的量子比特态探测方案。后者参数耦合到量子位，并用作其检测器。在接近谐振器基频时，非线性谐振器表现出尖锐的共振少光子跃迁。根据量子比特的状态，这些少光子共振被转移到不同的驱动频率。我们表明，这种检测方案提供了小的反作用，一个大的辨别力与增强的读出保真度，和足够大的测量效率的优点。这种方案的实现形式的持续电流量子比特感应耦合到一个驱动的SQUID检测器在其非线性制度进行了讨论。
2011-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
A parametrically programmable delay line for microwave photons
本文提出一种适用于微波光子的参数寻址延迟线，通过参数驱动三波混频电路元件实现模拟物理延迟线的频谱响应，并在单光子能量级别实现了对存储脉冲的发射选择、时间平移与交换等高度控制，且引入噪声远小于单光子。
2024-07-30 physics.app-ph quant-ph
Parametrically-controlled microwave-photonic interface for the fluxonium
针对通量子因宇称对称性无法直接进行腔边带跃迁的问题，研究人员利用三波混频元件耦合通量子与谐振器，通过微波参量转换实现光子接口，完成95%以上保真度的快速重置及飞行光子的受控释放与时域整形，为通量子基远程纠缠架构提供支持。
2024-12-14 quant-ph
On-demand shaped photon emission based on a parametrically modulated qubit
本研究提出无需额外磁通可调元件的参数调制量子比特-谐振器构型，实现单/双轨时间仓整形光子发射，单轨编码态传输保真度达90.32%，硬件高效可扩展，为量子网络提供可行接口。
2025-02-14 quant-ph
Parametrically driving a quantum oscillator into exceptionality
本文研究参数驱动且有损耗的量子振子，发现其动力学方程中的例外点划分了两个物理性质不同的相，并揭示了与刘维尔能隙闭合相关的耗散相变，为实验探测双光子驱动量子谐振器提供了理论依据。
2023-07-07 quant-ph
Diverging current fluctuations in critical Kerr resonators
参量泵浦Kerr模型描述了一个驱动耗散非线性腔，其非平衡相图具有连续和不连续的量子相变。我们认为这些临界现象的后果，通过连续弱测量腔获得的光电流的波动。考虑到直接光电探测和零差探测方案，我们发现在不连续的相变处，电流涨落呈指数发散。然而，我们发现这两个检测方案附近的连续过渡，这是解释在不同的基础上测量所揭示的互补信息的行为，显着不同的电流波动。为了获得这些结果，我们开发了公式来有效地计算扩散系数-它表征了长时间的电流波动-直接从量子主方程，从而连接完整计数统计和随机量子轨迹的形式主义。我们的发现突出了量子光学系统中非平衡相变附近电流涨落的丰富特征。
2022-09-26 quant-ph
Observation of first- and second-order dissipative phase transitions in a two-photon driven Kerr resonator
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
在双光子驱动的 Kerr 共振腔中首次实验和理论分析了一级和二级耗散相变，揭示了临界行为和非平衡动力学特性。
2023-10-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing the state of a mechanical oscillator with an ultra-strongly coupled quantum emitter
我们研究了在超强耦合机制下，一个机械谐振器与一个受驱动的耗散量子发射体参数耦合的动力学行为。我们表明，这种制度是完全兼容的半经典治疗，我们推导出主方程的发射器和谐振器。我们表明，受驱动的发射极的人口的波动诱导的非对称散射的力学求积。在长时间尺度上，这种散射反向作用于发射器，其最终从驱动光中散射。在量子极限处的这种光学噪声是利用现有技术的混合装置可观察到的。
2018-07-19 quant-ph
Reminiscence of classical chaos in driven transmons
超导量子比特广泛应用于超导量子信息处理器体系结构中。需要强大的驱动器来实现快速、高保真的门和测量，包括参数激活过程。在这里，我们表明，即使是非共振驱动器，在实验中经常使用的制度，可以引起强烈的修改的transmon频谱的结构，使它的很大一部分混乱。占完整的非线性动力学的transmon在Floquet-Markov形式主义，我们发现，这些混沌状态，往往被忽视的假设，非谐性是弱的，强烈影响的寿命transmon的计算状态。特别是，我们观察到，混沌辅助量子相位滑移大大增强带色散。在测量谐振器的存在下，我们发现，接近混沌行为与强transmon谐振器杂交，和平均谐振器响应集中在裸谐振器频率。这些结果导致光子数阈值表征在强驱动操作（如色散量子比特读出）期间混沌诱导的量子破坏效应的出现。这里描述的现象预计将存在于所有电路的基础上低阻抗约瑟夫森结。
2022-11-10 quant-ph
Parametric Amplification of an Optomechanical Quantum Interconnect
将超导量子比特连接到光纤需要将微波光子转换为光子。现代实验演示表明，微波谐振腔和光学腔之间的强耦合通过声子模式介导的机械振荡器。该范例换能实验受在电磁谐振器上具有恒定驱动振幅的理论效率的限制。通过在微波谐振腔和光学谐振腔中加入参量驱动，我们发现通过量子换能器的转换信号被放大，同时保持较低的附加噪声水平。基于量子光学的输入-输出形式，提出了一种驱动激光器时变控制的理论框架，并解析求解了控制信号参数驱动系统时的转换效率和附加噪声。我们的研究结果表明，更好的转导效率和较低的附加噪声在不同的参数制度相关的电流转导实验。
2022-10-15 physics.optics quant-ph
Cavity spin optodynamics
用腔光力学中悬臂梁的运动来模拟与光谐振腔参数耦合的大量子自旋的动力学。预测了新的自旋光动力学现象，如腔-自旋双稳、光动力学自旋-旋进频移、自旋相干放大和阻尼以及光的自旋光动力学压缩。
2011-01-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
High fidelity quantum state transfer in electromechanical systems with intermediate coupling
混合量子系统通常由两个或多个子系统组成，它们可以利用不同系统的优点。近年来，由电路机电子系统组成的混合系统由于其先进的制造工艺和可扩展的集成光路技术而引起了人们的极大关注。在这里，我们提出了一个方案，高保真量子态转移之间的超导量子比特和金刚石中的氮空位中心，这是耦合到超导传输线谐振器的耦合强度$g_1$和纳米机械谐振器的耦合强度$g_2$，分别。同时，两个谐振器以耦合强度$J$参数耦合。系统动力学，包括退相干效应，数值研究。研究发现，在技术进步之前，这种混合系统的小耦合区（$J \ll \{g_1, g_2\}$）和大耦合区（$J \gg \{g_1, g_2\}$）都不能支持高保真度的量子态转移。然而，在中间耦合机制（$J \sim g_1 \sim g_2$）中，与传统观点相反，可以实现高保真度量子信息传输，提供了在类似耦合谐振器系统中实现高保真度量子态传输的有希望的途径。
2014-08-29 quant-ph
Quantum squeezing in a nonlinear mechanical oscillator
本研究通过参数驱动超导量子比特实现千兆赫机械谐振器的基态压缩，并利用失谐耦合引入可调非线性，构建机械压缩克尔振子，制备非高斯量子态，为量子计量和传感提供新途径。
2023-12-26 quant-ph
Engineering phonon-phonon interactions in multimode circuit quantum acousto-dynamics
近年来，在玻色子模的大希尔伯特空间中对量子信息进行编码和处理的研究取得了显著的进展。机械谐振器对于这个目的是非常感兴趣的，因为它们将许多高品质因数模式限制在小体积中，并且可以容易地与许多不同的量子系统集成。一个重要但具有挑战性的任务是在不同的机械模式之间创建直接的相互作用。在这里，我们展示了一个现场可调分束器类型的高泛音体声波谐振器的几个机械模式之间的相互作用。工程相互作用介导的参数驱动的超导transmon量子比特，我们表明，它可以定制耦合对或三重态的声子模式。此外，我们利用这种相互作用来证明声子之间的Hong-Ou-Mandel效应。我们的结果为声子系统作为量子存储器和量子模拟平台奠定了基础。
2023-03-01 quant-ph
Phase-locking at low-level of quanta
讨论了强量子区中参量驱动非线性克尔腔（PDNR）在低量子能级的锁相现象。PDNR的振荡模式是在光子与外部高斯脉冲训练相互作用的简并下转换过程中产生的。我们计算了相空间中具有二重对称性的腔模的维格纳函数，并分析了在规则态和量子混沌态中锁相态的形成。
2015-10-02 cond-mat.other quant-ph
Nonlinearity-driven Topology via Spontaneous Symmetry Breaking
Istituto dei Sistemi Complessi, Consiglio Nazionale delle Ricerche（复杂系统研究所，意大利国家研究委员会）；Physics Department, University of Rome, “La Sapienza”（罗马大学“萨皮恩扎”物理系）；Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，物质与量子现象实验室）
研究通过非线性相互作用结构自发破缺对称性，产生非平凡拓扑相，揭示拓扑与非线性间的深层联系。
2025-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chaos due to parametric excitation: phase space symmetry and photon correlations
讨论了参数驱动的非线性克尔腔（PDNR）的相空间对称性耗散混沌和非经典统计。在这个系统中，振荡模式是在与外部高斯脉冲的训练相互作用下光子的简并下转换过程中产生的。对于混沌状态，我们证明，庞加莱截面显示一个奇异吸引子，以及谐振器模式轮廓图的维格纳函数显示在相空间中的双重对称性。我们发现，量子到经典的对应关系是强烈违反了一些混沌制度的PDNR。在考虑二阶关联函数的情况下，我们发现当系统过渡到混沌态时，导致压缩的光子关联将大大降低.因此，光子数相关性的观测允许提取关于混沌状态的信息。
2014-07-29 cond-mat.other nlin.CD quant-ph
The Jahn-Teller instability in dissipative quantum electromechanical systems
我们考虑谐振子与二能级系统（量子比特）的强耦合稳态，以至于不能进行旋转波近似。这个模型的哈密尔顿版本被称为$E\otimesβ$ Jahn-Teller模型。这个系统的半经典版本表现出一个不动点分岔，在量子模型中，这导致了一个基态，在振荡器和量子比特之间有大量的纠缠。我们发现，动力学分岔生存在一个耗散的量子描述的系统，在一个更丰富的分岔结构。我们提出了两个实验实现这个模型的基础上超导腔：参数驱动的非线性纳米机械谐振器耦合电容器的共面微波腔和超导结的中心导体的共面波导。
2009-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Sensing with Driven-Dissipative Su-Schrieffer-Heeger Lattices
本文研究由压缩 Su-Schrieffer-Heeger 模型描述的参数驱动耦合谐振器链，分析体拓扑与边界模式对检测在位扰动和非厄米趋肤效应扰动的性能差异，并强调通过参数优化实现量子增强的实际量子传感应用。
2024-12-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Real-Time Instantons in Complex-Driven Qubits
本文研究复耦合周期驱动的量子拉比模型，发现非幺正相干驱动产生单向瞬子解，实现快速确定性隧穿至基态，提供无需耗散浴的PT对称高保真量子比特重置方法，并可将吸引子置于布洛赫球任意点。
2025-10-09 math-ph math.MP quant-ph
Parametric multi-element coupling architecture for coherent and dissipative control of superconducting qubits
提出一种基于参数化多元素耦合器的超导量子比特架构，通过单个耦合器实现高保真双比特门、复位、泄漏恢复和读出，降低可扩展量子处理器的控制复杂度。
2025-10-07 quant-ph
