Photon condensation in circuit QED by engineered dissipation
本文研究了受驱动的耗散超导微波谐振器阵列中的光子凝聚现象。具体来说,我们表明,通过使用适当设计的微波光子与超导量子位的耦合,可以设计一种有效的耗散机制,将光子散射到低动量状态,同时保持它们的数量。这模拟了玻色子与低温浴的可调谐耦合,并导致在存在损耗和连续驱动条件下形成静止光子凝聚。在这里,我们提出了一个现实的实验装置来观察这种效应在两个或多个耦合腔,并研究这种不平衡的冷凝,这是从泵送和耗散过程之间的竞争所产生的特性。
2012-01-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipation in circuit quantum electrodynamics: lasing and cooling of a low-frequency oscillator
超导量子比特耦合到电或纳米机械谐振器显示先前在量子电动力学(QED)及其扩展中研究的效果。在这里,我们研究了一个驱动量子位耦合到一个低频振荡电路,特别强调耗散的作用。当量子比特被驱动执行拉比振荡时,拉比频率与振荡器共振,后者可以被驱动远离平衡。蓝色失谐驱动导致量子比特中的粒子数反转和振荡器的激光行为(“单原子激光器”)。对于红色失谐,量子位冷却振荡器。这种行为在量子位-振荡器耦合是二次的对称点处持续存在,并且退相干效应最小化。在这里,该系统实现了“单原子双光子激光器”。
2008-06-08 cond-mat.mes-hall
Dissipation-engineering of nonreciprocal quantum dot circuits: An input-output approach
纳米电子器件中的非互易效应为操纵电子输运和工程量子电子电路提供了独特的可能性。然而,缺乏严格的理论工具阻碍了这一发展。在这里,我们提供了一个通用的输入输出描述的非互易传输在固态量子点架构,基于量子光力学模拟。特别是,我们打破相干耦合量子点之间的相互作用耗散工程,其中这些(所谓的)主要点相互耦合到辅助,阻尼量子点。我们说明了两个有代表性的多端非相互作用的模型,它可以被用来作为构建块较大的电路的一般框架。重要的是,确定的非互易行为的最佳条件,即使在存在额外的耗散效应,导致当地的电子-声子耦合。除了散射矩阵的分析,我们表明,非互易耦合诱导单向电子流的共振传输制度。总之,我们的分析提供了实现非互易纳米电子器件的形式主义和工作原理。
2020-04-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stochastic theory of nonlinear electrical circuits in thermal equilibrium
本文推广了任意拓扑结构下非线性RLC电路的耗散力学理论,通过引入热化假设和涨落-耗散定理解释了Johnson噪声,并获得了乘性噪声的精确表达式,为研究量子电路退相干提供了新方法。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Dynamical Lamb effect versus dissipation in superconducting quantum circuits
超导电路为研究非稳态腔QED现象提供了一个新的平台。这种现象的一个例子是动态兰姆效应,这是由于原子的兰姆位移的非绝热调制引起的原子的参数激发。这种效应最初是在自然原子处于变化腔中时引入的,而我们提出了在动态可调耦合的超导量子比特-腔系统中实现这种效应。本文研究了在实际系统中不可避免的动力学兰姆效应和能量耗散之间的相互作用。我们发现,尽管天真的期望,这种相互作用可能会导致意想不到的动态制度。最引人注目的结果之一是,由于量子位弛豫,从真空中产生的光子可以被强烈增强,这为这样的过程开辟了一条新的通道。我们还发现,腔中的耗散可以增加量子比特的激发态布居。我们的结果可用于动力学兰姆效应及其伴随的量子效应的实验观察和研究。
2016-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Universal bound on microwave dissipation in superconducting circuits
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,格勒诺布尔理工学院,内耳研究所);Department of Physics, University of California at Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校物理系);Google Quantum AI(谷歌量子人工智能);Jožef Stefan Institute(约瑟夫·斯蒂芬研究所);CENN Nanocenter(CENN纳米中心)
研究揭示了超导材料中微波损耗与超流密度的关联,发现内在本征损耗机制,为未来超导量子电路材料选择提供数据基础。
2026-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Transport properties of strongly correlated electrons in quantum dots using a simple circuit model
数值计算再现了最近涉及纳米结构中非局域自旋控制的实验的主要结果。J. Craig等人,Science 304,565(2004))。特别地,在我们的研究中清楚地观察到实验发现的零偏置峰的分裂。为了理解这些结果,一个简单的“电路模型”的介绍,并显示提供了一个很好的定性描述的实验。其主要思想是,分裂起源于Fano反共振,这是由于有一个量子点侧连接到电流的路径。的结果,这是替代RKKY的建议,这也是在这里解决。
2005-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dissipation and quantum noise in chiral circuitry
我们得到了手征电路的零温零频量子噪声${\small{(}}S{\small{(}}ω=0{\small{)}}{\small{)}}$与相关功耗${\small{(}}D{\small{)}}$之间的经验关系。研究了单量子点接触(QPC)情况下,$ν=1$量子霍尔态的$"n"$数目的手征边之间的电子边间散射.在QPC处生成的总最大功率耗散($D_{total}$)与在从QPC区域发出的手性边缘通道中生成的自相关噪声的总和($S_{total}$)的比率被示出为$D_{total}/S_{total}{\small{(}}ω=0{\small{)}} = V/{\small{}}4 e{\small{}}$,其中$e$是电荷,$V$是施加在任何一个“$n$“进入边缘通道上的电压,同时保持剩余的“$n-1$“边缘通道接地。这意味着除了线性电压偏置依赖性之外,该比率是通用的,即,它与QPC区域的散射矩阵($S$ -矩阵)的细节无关。这里,每个手征边缘中的最大功率耗散被定义为如果每个手征边缘中的QPC区域产生的电子的非平衡分布与对应的零温度费米分布平衡,则能量将损失的速率。此外,对于${\cal Z}_n$对称$S$矩阵,我们表明,即使所有的偏置电压施加在传入的边缘通道保持有限和独特的普遍行为仍然存在。
2020-07-25 cond-mat.mes-hall
Strange metal in magic-angle graphene with near Planckian dissipation
最近的实验魔角扭曲双层石墨烯发现了相关的绝缘行为和超导性在一个孤立的窄带分数填充。在本文中,我们表明,魔角双层石墨烯表现出强相关系统的另一个标志-一个广泛的制度$T-$线性电阻率以上的小,密度相关,交叉温度-一系列的填充物附近的相关绝缘体。我们还提取了一个运输“散射率”,它满足一个近普朗克形式,是普遍相关的比率$(k_BT/\hbar)$。我们的研究结果建立了魔角双层石墨烯作为一个高度可调的平台来研究奇怪的金属行为,这可能会揭示这种神秘的无处不在的相关物质相。
2019-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Engineering the speedup of quantum tunneling in Josephson systems via dissipation
我们从理论上研究了在受特制耗散影响的系统中通过量子隧穿发生的逃逸率。具体而言,我们研究了电流偏置约瑟夫森结中超导相的环境辅助量子隧穿。我们考虑欧姆电阻在量子线路的相位和电荷中引起耗散。我们发现,电荷耗散导致量子逃逸率的增强。这种效果已经出现在低欧姆制度,也发生在相位耗散的存在下,有利于本地化。插入现实的电路参数,我们解决的问题,其实验的可观测性和讨论合适的参数空间的观察增强率。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipation-induced continuous quantum error correction for superconducting circuits
量子纠错(QEC)是实现高效量子信息处理(QIP)所需的长相干时间的关键步骤。在这个方向上的一个主要挑战是快速实时分析的错误症状的测量和相关的反馈控制。最近关于自主质量和环境控制的建议为克服这一困难开辟了新的前景。在这里,我们设计了一个AQEC方案的基础上,量子水库工程适用于超导量子比特。我们专注于一个三量子比特位翻转码,其中三个transmon量子比特色散耦合到几个低Q谐振器模式。通过只应用固定但精心选择的频率和振幅的连续波驱动器,我们设计了一个有效的相互作用哈密顿量,以疏散最终位翻转错误所产生的熵。我们提供了一个完整的分析和数值研究的协议,同时介绍了可实现的纠错率的主要限制。
2014-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Strongly correlated dynamics in multichannel quantum RC circuits
我们研究多通道量子RC电路中的耗散效应,包括耦合到栅极的腔或单电子盒电容器,并通过几个导电通道连接到水库引线。根据量子RC电路的工程细节,有助于传输的通道数量会有所不同,通道间耦合的形式也会有所不同。对于低频交流输运,电荷弛豫电阻($R_{q}$)是系统参数的非平凡函数。然而,在电荷简并点附近和弱隧穿,我们发现,由于交叉模式混合或沟道不对称性,$R_q$成为普遍的金属腔在低温下,等于量子电阻的单位。为了证明这一普遍性,我们将系统映射到一个有效的单通道近藤模型,并构建了一个类似的库仑气体。接下来,我们使用玻色子化方法来探测接近完美传输的相反机制。聚焦在两个通道的情况下,我们研究了在铅点接口的背散射的效果,更具体地说,在背散射振幅的不对称性的作用,并作出连接附近的电荷简并点的弱隧穿制度。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optimized heat transfer at exceptional points in quantum circuits
超导量子线路是实现大规模量子计算机的潜在候选材料。然而,所设想的大密度集成部件需要适当的热管理和耗散控制。为此,有利的是利用可调耗散通道并利用例外点(EP)处的优化热流。在这里,我们实验上实现了EP在超导微波电路由两个谐振器。EP是哈密顿量的奇点,并且对应于谐振器之间的最有效的热传递而没有能量振荡。我们观察到一个交叉从欠阻尼到过阻尼耦合通过EP利用光子辅助隧穿作为\emph{in situ}可调谐耗散元件的谐振器之一。这里研究的方法可以应用于不同的电路,以获得快速耗散,例如,用于初始化量子位到它们的基态。此外,这些结果也为深入研究宇称时间($\mathcal{PT}$)对称系统和单能量子超导微波电路中的自发对称性破缺铺平了道路。
2018-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Energy Dissipation and Transport in Nanoscale Devices
了解纳米结构中的能量耗散和传输对于设计节能电路和能量转换系统具有重要意义。这也是一个丰富的领域,在电子,晶格(声子)和光学(光子)相互作用的交叉点的基本发现。本文综述了纳米固态结构中能量耗散和输运的研究进展。首先,调查了从纳米级晶体管(~10^-8 W)到大型数据中心(~ 10 ^9 W)的电力使用情况。然后,重点是在纳米电路,硅晶体管,碳纳米结构和半导体纳米线的能量耗散。稳态和瞬态热传输的概念也审查的上下文中的纳米器件与亚纳秒开关时间。最后,关于能量传输的最新方向进行了审查,包括纳米结构的导电性和导热性,热整流,无处不在的材料界面的作用。
2010-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dissipative dynamics of circuit-QED in the mesoscopic regime
我们研究了谐振腔中初始填充介观相干场时电路QED器件的行为。腔与量子比特之间的强耦合产生了一个纠缠态,该纠缠态涉及介观准指针态关于腔耗散。相关场分量的重叠导致拉比振荡的崩溃和复苏。虽然量子位弛豫和退相不保留这些状态,一个简单的分析描述的电路QED设备,包括腔弛豫以及量子位耗散的耗散动力学从Monte-Carlo方法。的自发和诱导拉比振荡信号的显式预测推导和sucessfully与精确计算比较。我们表明,这些有趣的效果可以观察到一个10光子场在即将到来的电路QED实验。
2007-04-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunable Quantum Criticality and Super-ballistic Transport in a `Charge' Kondo Circuit
量子相变普遍存在于强关联材料的许多奇异行为中。然而,微观的复杂性阻碍了对它们的定量理解。在这里,我们彻底观察和理解在两个截然不同的量子临界状态下的丰富的强关联物理。通过一个实现三通道近藤模型量子模拟器的电路,我们揭示了不同低温不动点和量子临界态的多个交叉点的普适标度。值得注意的是,一个意外的违反弹道自由电子的最大电导被发现。目前的近藤杂质的电荷赝自旋实现打开访问各种各样的强相关现象。
2018-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Anomalous Dissipation in Current Biased Josephson Systems
Institut für komplexe Quantensysteme, Universität Ulm and IQST(乌尔姆大学复杂量子系统研究所及IQST)
研究电流偏置约瑟夫森结中源于反常耗散的新相位扩散机制,通过特定电路设置实现,发现低温下反常耗散影响显著,可增强量子逃逸过程,这类电路可用于检测相关物理过程,还提供了设计非线性系统耗散动力学的通用框架。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Continuous Generation and Stabilization of Mesoscopic Field Superposition States in a Quantum Circuit
虽然耗散被广泛认为对量子相干性有害,但当适当地设计时,它可以导致非平凡纯量子态的稳定。我们提出了一个利用耗散工程在腔中连续产生和稳定薛定谔猫态的方案。我们首先通过双光子驱动和耗散产生具有确定宇称的非经典光子态,然后稳定这些瞬态以抵抗单光子衰变。单光子稳定是自主的,并通过第二个工程浴,利用光子数依赖的频率分裂,由于克尔相互作用在电路QED的强色散制度。从浴加腔的哈密顿量出发,我们导出了一个只考虑腔光子态的有效模型,以及相关物理量的解析表达式,如稳定率。这种猫态的确定性生成是执行通用量子计算的关键因素之一。
2014-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Observation of inverse Anderson transitions in Aharonov-Bohm topolectrical circuits
众所周知,Anderson跃迁是一种无序诱导的金属-绝缘体跃迁,但与此相反,一些研究表明无序会破坏平带中局域模的相位相干性,使局域态熔化为扩展态。这种现象被称为逆安德森转变。然而,迄今为止,逆安德森转变的实验观察仍然缺乏。在这项工作中,我们报告的基础上Aharonov-Bohm拓扑电路的逆安德森转换的实现。不同类型的疾病,包括与神经元相关的,与神经元相关的和不相关的疾病,可以很容易地实现在Aharonov-Bohm电路通过工程的空间分布的地面设置。通过直接测量频率依赖的阻抗响应和时域电压动态特性,清楚地观察到由反相关联的障碍引起的逆安德森转变。此外,平坦带和相关的空间局域化也分别在干净的Aharonov-Bohm电路或Aharonov-Bohm电路中实现。我们的方案为研究几何局域化和安德森局域化之间的相互作用提供了一个灵活的平台,并可能在电子信号控制中有潜在的应用。
2022-08-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Electron Spin for Classical Information Processing: A Brief Survey of Spin-Based Logic Devices, Gates and Circuits
在电子学中,信息传统上是使用电子的电荷来存储、处理和通信的。这种模式越来越被证明是能源效率低下的,因为信息处理设备内的电荷移动总是会导致电流流动和相关的耗散。用电子的“自旋”取代电荷来编码信息,可能会消除大部分这种耗散,并导致更节能的“绿色电子”。这一认识刺激了自旋电子器件和电路的重大研究,其中自旋要么直接充当承载信息的物理变量,要么增强电荷的作用。在这篇评论文章中,我们讨论和阐明了其中的一些想法,并强调了它们的优点和缺点。它们中的许多可以潜在地显著降低能量耗散,但不幸的是,它们容易出错并且不可靠。此外,在技术实施方面存在严重障碍,可能难以在短期内克服。这篇评论涉及三种结构:(1)单个器件或二进制开关,可以构成数字信息处理的布尔逻辑门,(2)能够执行特定布尔逻辑运算的完整门,以及(3)能够执行通用计算的组合电路或架构(相当于许多门一起工作)。
2009-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Noise and dissipation in magnetoelectronic nanostructures
利用磁电子电路理论研究了磁性纳米结构中的耦合电流和磁化噪声。自旋电流的波动,这取决于磁配置,被发现是一个重要的来源磁化噪声和阻尼在薄层系统。自旋阀中增强的磁化涨落可以通过它们对电阻噪声的影响来直接测量。
2009-02-22 cond-mat.mes-hall
Single-electron-parametron-based logic devices
我们分析了基于单电子参变元的无线单电子逻辑家族的工作原理。参数裕度,能量耗散,和错误的概率计算使用正统理论的单电子隧穿。该系列电路使得准可逆计算成为可能,其中每比特的能量耗散远低于热能,并且因此可以绕过超密集三维集成数字电路所面临的主要障碍之一。
1998-05-05 cond-mat.mes-hall
Level attraction in a microwave optomechanical circuit
能级排斥--由于耦合而在两个简并模式之间打开一个间隙--在从固态理论到量子化学的任何地方都是普遍存在的。相反,如果一个模式具有负能量,则模式频率相吸引。它们收敛并发展虚分量,导致不稳定性;一个例外点标志着过渡。然而,这只有在两种模式的耗散率相当时才会发生。在这里,我们揭示了一般现象的理论框架,并通过多模超导微波光机电路中的工程耗散实验实现。水平吸引观察到的机械振荡器和超导微波腔,而辅助腔用于边带冷却。证明了两个例外点,可以利用其拓扑性质。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fast control of dissipation in a superconducting resonator
我们报告了超导共面波导谐振器耦合的电磁环境的快速调谐。也就是说,我们利用最近开发的量子电路制冷机(QCR)的实验证明,在谐振器的总阻尼率的动态可调谐性高达近两个数量级。根据该理论,它对应于内部阻尼率的变化近四个数量级。QCR的控制是完全电气化的,最短的实施操作时间在10 ns范围内。该实验构成了超导量子线路的快速主动复位。在未来,类似的方案可能被用于初始化超导量子比特。
2019-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Quantum Description of Brownian Motion and the RC Circuit
本文用全哈密顿量导出了描述自由粒子与线性耗散介质相互作用的约化密度矩阵的方程,而不需要借助于任何人工模型。主方程也得到了耗散介质。该理论抹去了水库的概念。结果表明,与介质的动力学相互作用并不完全由摩擦常数(或相应的涨落耗散关系)决定。出乎意料的是,通过密度-密度相关性,纵向介电函数显示出发挥关键作用。
2001-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
AC driven strongly correlated quantum circuits and Hall edge states: Unified photo-assisted noise and revisited minimal excitations
本文研究了由时间相关或随机光源和透射振幅产生的光辅助噪声。我们表明,它服从微扰非平衡涨落关系,充分扩展的横向带传输图片的多体关联态。这种关系在非平衡强关联系统中成立,例如整数或分数量子霍尔机制,以及在由正常或约瑟夫森结与电磁环境强耦合形成的量子线路中,具有可能的温度偏置。然后,我们表明,光辅助噪声是普遍的超泊松,给出一个定理的替代L。Levitov { \it et al}指出交流电压会增加噪声。仅限于线性直流电流,我们表明,后者不适用于非线性超导结。然后,我们的特点是最小的激发在非线性导体,通过确保泊松光辅助噪声,并表明,这些可以携带一个非平凡的电荷值在分数量子霍尔制度。我们还提出了散粒噪声光谱和一个强大的确定的分数电荷,这是更有利的,比我们以前提出的和实验实现的方法。
2022-09-03 cond-mat.mes-hall
QuCAT: Quantum Circuit Analyzer Tool in Python
由约瑟夫森结和超导电子学构造的量子线路是许多量子计算和量子光学应用的关键。设计这些电路涉及计算描述其量子行为的哈密顿量。在这里,我们提出了QuCAT,或“量子线路分析工具”,一个开源框架,以帮助在这一任务。这个开源Python库具有直观的图形或编程界面来创建电路,计算其哈密顿量的能力,以及一组补充功能,例如计算耗散率或可视化电路中的电流。
2020-02-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
On-demand driven dissipation for cavity reset and cooling
提出一种超导电路器件,通过可调耗散器实现按需、可调的电磁场耗散,能以超过50 μs⁻¹的速率复位读出腔并冷却消除热光子退相干,为电路QED提供模块化环境工程工具。
2024-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Fractal spin structures as origin of 1/f magnetic noise in superconducting circuits
我们分析了最近的数据显示1/f电感噪声与传统的1/f磁通噪声高度相关的直流SQUID的复杂电感。我们认为,这些数据意味着形成的长程序的分形自旋结构。我们表明,这些结构自然出现在一个随机系统的自旋广泛分布的自旋-自旋相互作用。我们进行数值模拟,这种类型的最简单的模型,并表明它具有$1/f^{1+ζ}$磁化噪声与小指数$ζ$和再现实验观察到的相关行为。
2011-02-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Entanglement and Disentanglement in Circuit QED Architectures
我们提出了一个协议,用于创建一个耗散电路QED网络架构,由两个电磁电路(腔)和两个超导量子比特的纠缠。该系统与量子环境相互作用,引起退相干和耗散。我们讨论了通过Landau-Zener扫描制备两个独立的纠缠腔量子比特态,之后腔通过一个可调谐的“量子开关”相互作用,该开关是用辅助量子比特实现的。此外,我们还讨论了由于环境的影响,所产生的纠缠双腔态的衰减,其中我们重点讨论了纠缠衰减。
2008-12-22 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall devices: spin relaxation spatially separates current injection from Joule dissipation
Peking University(北京大学);École Polytechnique(巴黎综合理工学院)
研究自旋霍尔棒连接负载电路的稳态,用基于最小功耗原理推广到双自旋通道模型的变分方法,得出当负载电阻与自旋弛豫长度距离足够大时焦耳耗散消失,揭示了纯自旋电流注入的显著特征。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Detection of finite frequency current moments with a dissipative resonant circuit
我们考虑用一个耗散谐振电路测量更高的电流矩,该电路在相干态下与介观器件电感耦合。关于较高电流时刻的信息被编码在谐振电路的电容器板上的电荷的直方图中。通过Caldeira-Leggett模型包括耗散,并且为了使电荷波动(或测量的噪声)保持有限,必须包括耗散。我们确定哪种组合的电流放大器进入三阶矩的测量。后者在零阻尼时保持稳定。结果简要说明了量子点接触。
2007-02-09 cond-mat.mes-hall
Topological phase transition measured in a dissipative metamaterial
我们构建了一个超材料的射频谐振子,并发现两个拓扑结构不同的阶段所造成的耗散工程到系统。这些阶段是由体能量传输的量化值区分。我们的电路的脉冲响应的测量和用于重建周围的暗模式的能带结构和绕组数的电路本征函数。我们的研究结果表明,耗散可以导致拓扑输运在更广泛的一类物理系统比以前考虑的。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall physics.class-ph quant-ph
Distinguishing between quantum and classical Markovian dephasing dissipation
理解开放量子系统中的耗散是否真的是量子的,是一个既有基础又有实际意义的问题。我们认为n量子比特相关的马尔可夫退相,并提出了一个充分条件时,浴诱导耗散可以产生系统纠缠,因此必须考虑量子。令人惊讶的是,我们发现,时间反演对称性的存在或不存在起着至关重要的作用:破缺的时间反演对称性所需的耗散纠缠产生。此外,简单地具有非零浴磁化率不足以使耗散是量子的。我们还提出了一个明确的实验协议,用于识别真正的量子退相耗散,并为研究更复杂的耗散系统和找到最佳的降噪策略奠定了基础。
2022-02-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Perfect squeezing by damping modulation in circuit quantum electrodynamics
耗散驱动的量子态工程利用环境来控制量子系统的状态,并在稳态下保持量子相干性。我们表明,调制微波谐振腔的阻尼率产生任意压缩强度的真空压缩态,从而构成一个机制,允许完美的压缩。给定最近在具有可调阻尼率的微波谐振器的电路QED中的实验实现[Yin等人,物理修订版信函110,107001(2013)],超导电路是实现该技术的理想场所。通过将量子比特色散耦合到微波谐振器,可以获得量子比特态相关的压缩。
2014-01-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electrical driving of X-band mechanical waves in a silicon photonic circuit
减少能量耗散是经典和量子技术的中心目标。光学在降低长距离通信链路的功耗方面取得了巨大成功。随着移动、量子和云技术的兴起,将这一成功扩展到更短的链接至关重要。电光调制器是这种链路中耗散的关键贡献者。许多重要的机制,如自由载流子调制和普克尔斯效应的变化,目前追求,但很少有研究的机械运动作为一个电光机制在硅。在这项工作中,我们演示了电驱动和光读出的7.2 GHz的机械模式的硅光子波导。电驱动是电容性的,并且可以在任何材料系统中实现。测量结果表明,在我们的系统中,机械介导的光学相位调制比背景相位调制的效率高两个数量级。我们的演示是在可扩展的光子平台中实现高效光机电器件的重要一步。
2018-05-31 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics