Resonator-assisted quantum transduction between superconducting qubits and trapped atomic systems via Rydberg levels
提出利用共享微波谐振器和Rydberg能级实现超导量子比特与囚禁原子量子比特间的量子转换方案，探究共振与色散两种耦合协议，并在多种耗散和退相干源下评估了转移保真度。
2025-09-16 quant-ph
Mechanical effects of optical resonators on driven trapped atoms: Ground state cooling in a high finesse cavity
我们从理论上研究了光场对原子的力学效应，原子被一个外势阱捕获，它的偶极跃迁耦合到一个光学谐振腔的模式，并由激光驱动。我们推导了量子质心动力学的解析表达式，该表达式在紧外势的情况下是有效的。这个方程具有广泛的有效性，并允许一个透明的解释导致冷却的个人散射过程。我们表明，动力学是一个竞争的机械效应的腔和激光光子，这可能会相互干扰。我们专注于好腔的限制，并确定新的冷却方案，这是基于量子干涉效应，并导致有效的基态冷却实验可访问的参数制度。
2007-03-21 quant-ph
Cryogenic resonator design for trapped ion experiments in Paul traps
在Paul阱中捕获离子需要高的射频电压，这是使用谐振器产生的。当在低温环境中操作陷阱时，显示低损耗的真空谐振器对于限制低温恒温器的热负载至关重要。在这项研究中，我们提出了一个紧凑的，屏蔽的低温谐振器的设计和生产指南。我们生产并表征了三种不同类型的谐振器，并进一步证明了这些谐振器在低温下的有效阻抗匹配。
2016-01-25 physics.ins-det quant-ph
Prototype of a phonon laser with trapped ions
我们提出了一个可调谐声子激光器原型与一个大的捕获离子阵列，其中一些离子有效地钉扎的光镊，从而隔离的离子，模仿作为声子激光谐振腔的声腔的子集。腔损耗可以通过镊子强度和“壁厚”来控制，即用于隔离的钉扎离子的数量。我们利用蓝边带激光器泵浦谐振腔，研究了腔模的激射动力学特性，如阈值行为、布居数分布、二阶相干性和谱线窄化等。该方案可以推广到由几个离子形成的多个腔模式组成的谐振器，在那里我们证明了模式竞争和同步的激光模式已经发展。
2020-11-16 quant-ph
Cooling the motion of a trapped atom with a cavity field
我们从理论上分析了原子在高精细度光学谐振腔中的冷却动力学。通过适当定制的散射过程来实现冷却，其中原子偶极跃迁将腔光子散射到谐振器外部的电磁场中，或者将受激发射执行到腔模式中，然后通过腔镜消散。我们确定的参数制度中，原子的质心运动可以冷却到基态的外部陷阱。我们预测，特别是，高cooperativities介导的原子跃迁的干扰效应可能会导致更高的效率。的动力学进行了比较与冷却动力学的被困原子内的谐振器中研究[物理评论快报。95，143001，（2005）]，其中原子而不是腔由激光场驱动。
2012-11-07 quant-ph
Trapped ion qubit and clock operations with a visible wavelength photonic coil resonator stabilized integrated Brillouin laser
本文首次利用芯片级集成布里渊激光器与3米线圈谐振器参考腔，在囚禁$^{88}$Sr$^+$离子上实现了光钟和量子比特操作，展示了拉比振荡、99%保真度的态制备与测量以及高频率稳定度，推动了原子量子系统的集成化与便携化。
2024-02-26 quant-ph
Superconducting surface trap chips for microwave-driven trapped ions
针对微波囚禁离子电极焦耳热阻碍门速度、保真度及可扩展性的问题，提出集成高Q微波谐振器的超导表面势阱芯片，利用超导Nb谐振器降低损耗，实现节能的双比特门方案。
2024-07-16 quant-ph
Non-linear optics with two trapped atoms
从理论上证明了谐振腔中的两个原子偶极构成了一个非线性介质，其性质可以通过腔内原子的相对位置以及驱动激光的失谐量和强度来控制。我们确定的参数制度，系统作为一个参量放大器，基于级联发射的集体偶极的原子，并确定相应的频谱压缩的字段在腔输出。这种动力学可以作为激光冷却原子在谐振腔中自组织的结果来观察。
2007-08-10 quant-ph
Motional Entanglement with Trapped Ions and a Nanomechanical Resonator
我们研究了纳机电系统（NEMS）同时与两个单独囚禁的离子相互作用的纠缠功率。为了突出这种纠缠能力，我们考虑了一个特殊的制度，其中离子-离子耦合不会在系统中产生纠缠，并且任何由此产生的纠缠都将是NEMS作为纠缠设备的结果。我们研究了NEMS诱导的离子-离子二体纠缠以及离子+NEMS三体纠缠的动力学行为。我们在这个混合系统中发现了一些非常显著的现象。例如，一旦离子-NEMS耦合达到某个值，最初不相关并以相干态制备的两个捕获离子就可以通过与纳米机电谐振器（也以相干态制备）相互作用而变得纠缠，并且这可以通过NEMS设备上的外部电压门来控制。
2013-08-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Steady-state entanglement of a Bose-Einstein condensate and a nanomechanical resonator
我们分析了在单模激光驱动下，被囚禁在具有移动端镜（纳米机械谐振腔）的光学腔中的玻色-爱因斯坦凝聚体之间的稳态纠缠。量子化激光场介导了玻色-爱因斯坦凝聚体与纳米机械谐振腔之间的相互作用。特别地，我们研究了温度对耦合系统纠缠的影响，发现稳态纠缠随温度的变化是脆弱的。
2011-09-28 quant-ph
Sensing microwave photons with a Bose-Einstein condensate
研究了磁囚禁的铷原子玻色-爱因斯坦凝聚体与共面波导谐振腔维持的稳态微波辐射场的相互作用。这种耦合允许通过计数由于到非捕获状态的超精细跃迁而从冷凝物中掉出的原子来测量谐振器的磁场。我们确定的量子效率，这种检测方案，并表明，弱微波场在单光子水平可以感测到的积分时间的顺序为一秒。
2018-11-23 quant-ph
Controlled generation of field squeezing with cold atomic clouds coupled to a superconducting transmission line resonator
我们提出了一种有效的方法来控制产生场压缩的冷原子云被困在超导传输线谐振器附近。研究表明，利用传输线谐振腔中原子自旋与微波场的相干强磁耦合，通过对系统动力学的相干控制，可以产生双模或单模场压缩态.通过调节外加经典场，可以直接控制压缩的程度和准备时间。该协议为实现连续变量的可扩展片上量子信息处理提供了一个有前途的平台。
2010-02-26 quant-ph
Coupling a single trapped atom to a whispering-gallery-mode microresonator
我们演示了一个单一的85 Rb原子的捕获距离为200 nm的表面的回音壁模式瓶微谐振器。原子被捕获在光学势中，该光学势是由来自谐振腔表面的红失谐聚焦激光束的逆反射产生的。我们通过叠加具有适当选择的功率和失谐的第二激光束来抵消陷阱引起的原子跃迁频率的光移。这使我们能够观察到真空拉比分裂的激发光谱的耦合原子共振器系统。在强耦合机制中，单个原子与回音壁模式的稳定和受控相互作用的首次演示开辟了实现量子协议和应用的途径，这些协议和应用可以收获这类谐振器中存在的手性原子-光耦合。
2020-10-14 physics.atom-ph quant-ph
Quantum-information transfer in a coupled resonator waveguide
提出了一种在一维耦合谐振腔波导中实现量子信息传输的有效方案。我们表明，基于有效的长程偶极-偶极原子之间的相互作用介导的腔模式，拉曼跃迁的原子之间被困在不同的节点可以发生。量子信息可以通过拉曼跃迁或受激拉曼绝热通道在耦合波导的相对端之间直接传输，而不涉及中间节点。由于该方案原则上是一步协议，因此它可以在量子通信中提供有用的应用。
2009-05-07 quant-ph
Trapping a single vortex and reducing quasiparticles in a superconducting resonator
薄膜超导微波谐振器中的涡旋对谐振器的性能有很大的影响。使用可变线宽的几何形状的弱耦合谐振器，我们能够观察到的效果，一个单一的涡流被困在谐振器通过现场冷却。对于涡流在电流波腹附近的谐振模式，即使是单个涡流的存在也会导致谐振频率的品质因数和色散偏移的可测量的降低。对于涡流位于电流节点处的模式，涡流的存在不会导致可检测到的过量损耗，事实上，会导致品质因数的增加。我们将这种增强归因于谐振器中非平衡准粒子密度的降低，这是由于来自涡旋的抑制间隙。
2014-11-04 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantifying Trapped Magnetic Vortex Losses in Niobium Resonators at mK Temperatures
本文通过3D铌腔在毫开尔文和低光子区间直接量化了捕获磁涡旋引起的微波损耗，发现即使10 mG的捕获磁通量也会严重限制品质因子和T_1，表明实现长相干时间仍需严格的磁屏蔽。
2025-08-15 cond-mat.supr-con quant-ph
Observation of the Vacuum-Rabi Spectrum for One Trapped Atom
观察到与高精细度光学谐振腔场强耦合的原子的透射谱在原子-腔系统的本征谱中表现出明显分辨的真空拉比分裂特性。一个新的拉曼计划冷却原子沿腔轴的运动，使一个完整的光谱被记录为一个单独的原子被困在腔模式，在腔QED，需要平均超过许多原子的所有以前的测量相反。
2004-10-21 quant-ph
Single-atom detection using whispering gallery modes of microdisk resonators
我们研究了利用介质微盘谐振器对基底表面附近的磁性微阱中捕获和冷却的单原子进行光学探测的可能性。利用麦克斯韦方程组的时域有限差分法计算了回音壁模的束缚场和倏逝场，并研究了回音壁模与直波导的耦合。结果进行了比较，半解析解的基础上耦合模理论。我们讨论了原子检测效率和非破坏性测量的可行性，在这样的系统中取决于关键参数，如磁盘大小，磁盘波导耦合，和散射损耗。
2004-07-28 quant-ph
Polariton Mott insulator with trapped ions or circuit QED
我们考虑晶格极化激元的Jaynes-Cummings-哈伯德模型的变体，考虑次近邻，对角和长距离光子跳跃在一个和两个维度。这些模型是相关的潜在的实验实现的极化激元莫特绝缘体的基础上捕获的离子或微波带状线谐振器。我们得到的莫特超流相边界和计算激发光谱莫特阶段使用数值和分析方法。包括额外的跳跃项导致一个更大的莫特相位的情况下，被困离子，和一个更小的莫特相位的情况下，带状线谐振器，与原始模型相比，最近邻跳跃。跃迁的临界跳跃在一维中变化高达约50%，在二维中变化高达约20%。相反，激发光谱基本上不受影响。
2012-01-09 cond-mat.str-el quant-ph
Upconversion of Phonon Modes into Microwave Photons in a Lithium Niobate Bulk Acoustic Wave Resonator Coupled to a Microwave Cavity
该研究在4 K低温下实现铌酸锂体声波谐振器与分裂柱式凹腔微波腔的耦合，测得声学模式品质因数超10^6、光机械耦合速率达0.014 mHz，较同类石英体系结果高四个数量级。
2024-11-07 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Cavity driven Rabi oscillations between Rydberg states of atoms trapped on a superconducting atom chip
由冷原子和微波谐振器组成的混合量子系统可以实现原子自旋系统之间的腔介导的无限程相互作用，并实现用于微波到光学转换的原子量子存储器和换能器。为了实现原子与片上微波谐振器的强耦合，建议使用具有强电偶极跃迁的原子里德伯态。本文报道了在集成超导原子芯片上实现超冷原子里德堡跃迁与共面波导谐振腔微波场的相干耦合。我们观察并描述了腔驱动的原子里德堡态在非均匀电场中的拉比振荡。我们的研究证明了里德伯原子与超导电路相互作用的相干态操纵的可行性，但也揭示了挑战。
2021-05-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Testing of Generalized Uncertainty Principle With Macroscopic Mechanical Oscillators and Pendulums
近年来，在量子态下对机械振子的观测和操纵为基础物理的研究提供了新的机会，如寻找量子引力的低能特征。例如，最近有人提出，通过检测可能由量子引力修正引起的[x，p]对易关系的变化，这种设备可以用于测试量子引力效应。我们表明，这种修正的结果在机械振荡器的共振频率依赖于它的振幅，这是已知的幅频效应。利用这种新方法，我们测量了0.3kg超高Q值蓝宝石劈条机械谐振器和10mg石英体声波谐振器的幅频效应。我们的蓝宝石谐振腔实验建立了量子引力修正常数的上限为$β_0<5 \times10^6$这是一个比以前检测到的6倍。从石英谐振器的实验中对$β_0$的合理估计产生了甚至更严格的$4\times10^4$极限。1936年Atkinson测量物理摆周期的数据集对$β_0 \ll 1$的局限性明显增强。然而，由于在这些实验中缺乏适当的摆频率稳定性测量，$β_0$的精确上限不能可靠地建立。此外，基于摆锤的系统仅允许测试取决于动量平均值的修改的换向器的特定形式。相反，机电振荡器能够直接由于高得多的稳定性和更高的控制程度而测试任何形式的广义不确定原理。
2019-08-23 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Selective collective emission from a dense atomic ensemble coupled to a nanophotonic resonator
本研究实验与理论结合，展示了密集原子系综耦合纳米光子微环谐振器时，通过调节耦合和原子数实现向导波模式的超辐射发射，并在非导波模式中观察到亚辐射与超辐射，首次实现选择性集体发射的原子-光界面。
2025-09-10 physics.atom-ph quant-ph
Simplified motional heating rate measurements of trapped ions
我们测量了囚禁原子离子的运动加热率，这是一个影响多离子量子逻辑门性能的因素。为此开发了两种简化的技术：一种依赖于用单个激光源实现的拉曼边带检测，而第二种更简单，并且基于多普勒再冷却期间的时间分辨荧光检测。我们应用这些方法来确定加热速率在一个microfrabricated表面电极陷阱由金在熔融石英，它的陷阱离子40微米以上的表面。从这两种技术获得的加热速率被认为是在合理的协议。此外，该阱在5.25 MHz的运动频率下产生每秒300 ± 30的加热速率，大大低于在其他阱中观察到的趋势。
2007-07-10 physics.atom-ph quant-ph
Ultra-cold mechanical resonators coupled to atoms in an optical lattice
我们提出了一个实验，利用冷却微悬臂梁阵列与捕获在微加工表面附近的超冷原子样本耦合。该方法允许对原子状态进行控制和读出，并可能用于光晶格量子计算方案。假设共振器可以被冷却到它们的振动基态，描述了一个具有原子内态和共振器运动态的双量子比特受控非门的实现。我们还考虑了一个协议，纠缠两个或两个以上的杠杆原子芯片上的不同的共振频率，使用被困原子作为中介。虽然类似的实验可以用磁性微芯片陷阱进行，但我们考虑的光学限制方案可能会降低近场磁噪声和退相干。展望了该系统在宏观尺度量子力学测试和量子信息处理中的应用前景。
2009-06-25 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Quasi-continuous variable quantum computation with collective spins in multi-path interferometers
被困在光学谐振器内的大原子样本的集体自旋可以携带量子信息，这些信息可以以类似于连续变量量子计算的方式进行处理。它示出在这里，通过结合在多路干涉仪的谐振腔可以实现不同的样品之间的耦合，多项式哈密顿可以构造由原子与光的色散相互作用引起的重复的自旋旋转和扭曲。可以预期在量子系统的有效模拟中的应用。
2017-08-11 quant-ph
Simultaneous Brillouin and piezoelectric coupling to a high-frequency bulk acoustic resonator
体声波谐振器支持鲁棒的、长寿命的机械模式，能够耦合到各种量子系统。在单独的工作中，这样的设备通过压电实现了与超导量子比特的强耦合，通过布里渊相互作用实现了与光学腔的强耦合。在这项工作中，我们提出了一种新的混合微波/光学平台，能够耦合到体声波通过腔增强的压电和光弹相互作用。该模块化可调系统实现了三维微波腔、高频体声波谐振器和法布里-珀罗腔之间的完全谐振和良好模式匹配的相互作用。我们实现了这种压电布里渊相互作用的x切石英，展示了强大的光机械相互作用和高协同性，使用光学腔增强的潜力。我们进一步展示了该器件如何作为一个双向电光机械换能器，量子效率超过$10^{-8}$，和一个可行的路径单位转换效率。高的光学灵敏度和在该系统中应用大的谐振微波场的能力也提供了一个新的工具，用于探测异常的机电耦合，我们证明通过调查（名义上中心对称）CaF $_2$和揭示寄生压电83 AM/V的这样的研究是新兴的量子技术的一个重要课题，并突出了这种新的混合平台的多功能性。
2023-01-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Engineering Photonic Floquet Hamiltonians through Fabry Pérot Resonators
在这封信中，我们分析了一个光学法布里-珀罗谐振腔作为一个时间周期驱动的（2D）光场反复穿越谐振腔，揭示了谐振腔扭曲产生一个合成的磁场施加到谐振腔内的光，而镜像差产生相对论动力学，非谐捕获和时空曲率。我们开发了一个Floquet形式主义计算的有效哈密顿的2D字段，概括的想法，腔内光场对应于一个非相互作用的，大质量的，谐波捕获粒子的合奏。这项工作阐明了光学谐振器在探索规范场和奇异时空中量子流体物理学方面的非凡潜力。
2015-11-02 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Quantum interference and controllable magic cavity QED via a giant atom in coupled resonator waveguide
该研究分析双位点耦合 CRW 的巨型原子动力学，利用连续谱内外束缚态干涉实现光子束缚，并提出可在完美腔与泄漏腔间调控的魔法腔 QED 模型。
2023-07-12 quant-ph
Fully quantum mechanical dynamic analysis of single-photon transport in a single-mode waveguide coupled to a traveling-wave resonator
我们用全量子力学模型分析了耦合到微光学谐振腔的单模波导中的单光子输运动力学。我们研究了在各种耦合条件下，单光子高斯包通过系统的传播。我们回顾了应用于系统的单光子输运现象的理论，并对我们用来求解量子化场的动力学行为的数值技术进行了讨论。为了证明我们的方法，并建立强大的单光子的结果，我们研究的过程中，自动降低或提高的能量下的谐振腔的主动调谐的光学谐振器中捕获的单光子。我们表明，我们的完全量子力学方法再现了半经典的结果在适当的限制和绝热不变量在每种情况下具有相同的形式。最后，我们探讨了单光子在动态调谐耦合光学腔系统中的捕获。
2010-10-12 physics.optics quant-ph
Optimized Coplanar Waveguide Resonators for a Superconductor-Atom Interface
本文设计并表征了用于超导量子电路与单个里德伯原子强耦合的共面波导腔，通过厚膜铜电极增强零点电场并降低芯片加热，有望实现腔QED强耦合极限。
2016-08-17 cond-mat.supr-con physics.atom-ph quant-ph
Strong Purcell effect on a neutral atom trapped in an open fiber cavity
我们观察到一个强耦合到光纤腔中的光阱$^{87}\text{Rb}$原子的D $_2$谱线的6倍Purcell展宽。在近共振激光器的外部照射下，原子的荧光中多达$90\%$被发射到共振腔模式中。的腔输出和Purcell增强的原子衰变率的亚泊松统计证实了一个强烈缩小的反聚束下降的光子自相关函数的观察。通过单侧谐振器的较高透射镜的光子泄漏是场衰减（$κ\!\approx\!2π\!\times\!50\,\text{MHz}$）的主要贡献，从而为光子接口（诸如量子存储器和单光子源）提供高带宽光纤耦合信道。
2018-04-23 physics.atom-ph quant-ph
Coupling an ensemble of electrons on superfluid helium to a superconducting circuit
超流氦表面电子的量子化横向运动态和自旋态被认为是可扩展量子计算机的基本组成部分。电路量子电动力学（cQED）允许电子和高Q超导微波谐振器之间的强偶极耦合，从而实现对电子自由度的灵敏检测和操纵。在这里，我们提出了第一个实现的混合电路中，大量的电子被困在表面上的超流氦内的共面波导谐振器。谐振器的高精细度使我们能够观察到大的色散位移，这些位移是线宽的许多倍，并对电子系综的集体振动模式以及下面的超流氦膜进行快速和灵敏的测量。此外，在实验过程中，在色散区观察到大的系综耦合，它与我们的数值模型显示出很好的一致性。发现系综与腔的耦合强度大于1 MHz/电子，表明实现单电子强耦合是可行的。
2015-08-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sensing Dispersive and Dissipative Forces by an Optomechanical Cavity
我们实验研究了一个光机械腔，形成之间的机械谐振器，这是作为一个可移动的反射镜，和一个固定的光纤介质镜。当光纤尖端和机械谐振器之间的距离小于约1微米时，观察到系统行为的显著变化。观察到的效果是由于卡西米尔力，库仑相互作用，由于陷阱电荷，和光机耦合的综合影响。实验结果与理论计算结果的比较表明，两者具有部分一致性.
2016-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum information processing using quasiclassical electromagnetic interactions between qubits and electrical resonators
电谐振器通过基于微波光子的真实或虚拟交换设计与量子比特的电磁相互作用而广泛用于量子信息处理。这种相互作用依赖于量子比特的跃迁偶极矩和谐振器的真空涨落之间的强耦合，其方式与腔QED相同，因此被称为“电路QED”（cQED）。利用这一思想，量子信息的控制已经在实验上取得了巨大的进步。然而，cQED中量子涨落引起的光子交换所起的中心作用确实导致了一些特征限制。在本文中，我们讨论了另一种方法，通过谐振器电磁耦合量子比特，其中没有光子交换，谐振器不需要有很强的量子涨落。相反，这种相互作用可以从量子比特施加在谐振器上的经典有效“力”的角度来看待，并且用于产生量子比特纠缠的所得谐振器动力学本质上是纯粹经典的。我们展示了这种类型的相互作用是如何类似于原子离子量子比特的操作中遇到的，我们利用这种类比来构建两个量子比特纠缠操作，在很大程度上对谐振器中的热噪声或其他噪声不敏感，并且对它的品质因数不敏感。这些操作也可扩展到更大数量的量子位，允许在耦合到单个谐振器的那些量子位的任何期望子集之间选择性地生成相互作用。我们的提议可能适用于各种物理量子比特模式，包括超导和半导体固态量子比特，捕获的分子离子，甚至可能是固体中的电子自旋。
2013-06-24 physics.atom-ph quant-ph
Sub-Micron Positioning of Trapped Ions with Respect to the Absolute Center of a Standing Wave Cavity Field
我们证明，它是可能的，与亚微米精度，定位的绝对中心的法布里-珀罗谐振腔沿射频场的自由轴的线性保罗陷阱通过应用程序的两个同时谐振的光场。特别是，我们施加一个探测场，这是近共振与电子跃迁的被困离子，同时与非共振强场作为一个周期性的交流斯塔克移位电位。通过所得到的空间调制荧光信号，我们可以找到11.7 mm长的对称法布里-珀罗腔的腔中心，其精度为$\pm$ 135 nm，这小于各个驻波场的周期。这可以例如用于将轴向陷阱电势的最小值相对于腔的中心定位在沿着腔模式的任何位置处。
2013-10-30 physics.atom-ph quant-ph
Continuous Real-Time Detection of Quasiparticle Trapping in Aluminum Nanobridge Josephson Junctions
非平衡准粒子在超导电子学中普遍存在。这些准粒子可以捕获在相位偏置约瑟夫森结的内部Andreev束缚态中，为研究它们的存在和行为提供了一种机制。我们描述了一种基于双结铝纳米桥超导量子干涉器件的准粒子捕获探测器。当磁通偏置时，不同的共振频率取决于被捕获的准粒子数。我们演示了连续检测多达3个被困准粒子，与检测的被困准粒子的信噪比为27在5 $μ$ s。我们描述了准粒子行为的初始测量，并讨论了可能的优化和应用，这样的探测器设备。
2021-09-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microring resonators on a membrane optical circuit for atom-light interactions
我们描述了一个可扩展的原子光光子接口的设计和制造的基础上的氮化硅微谐振器的透明的二氧化硅-氮化物多层膜。这种新的光子平台完全兼容自由空间冷原子激光冷却，稳定的捕获，并在大约$100~$ nm从云母表面分选，允许形成有组织的，强烈相互作用的原子光子混合晶格。我们演示了具有高品质因数$Q=3.2\times 10^5$的小半径（$R\sim$ 16 $μ$ m）微环和跑道谐振器，投射了$C=25$的单原子协同性参数和用于与微环谐振器模式相互作用的被困铯原子的真空拉比频率为$2g= 2π\times 340~$ MHz。我们表明，品质因数目前是有限的多层膜的表面粗糙度，使用低压化学气相沉积（LPCVD）工艺生长。我们讨论了可能的进一步改善以上$Q>5\times10^6$的品质因数，潜在地实现单原子的$C > 500$的强单原子-光子耦合的单原子协同参数。
2021-04-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Cooling a mechanical resonator via coupling to a tunable double quantum dot
研究了双量子点与机械谐振器电容耦合的冷却问题。通过DQD和MR之间的电容耦合引起的动力学反作用冷却MR。DQD被微波场激发，之后隧穿事件导致DQD的激发态衰减。该系统的一个重要优点是DQD的能级分裂和衰减速率都可以通过改变栅极电压来很好地调节。我们发现，通过改变激发态的衰变率和DQD跃迁频率与微波频率之间的失谐量，可以获得稳定的MR平均占有率，这与原子物理学中原子或囚禁离子的激光边带冷却相似.我们的结果表明，MR冷却到基态是实验上可实现的。
2008-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Trapped electron coupled to superconducting devices
我们提出将一个被俘获的单电子耦合到位于离电子可变距离处的超导结构中，电子被俘获在一个低温潘宁阱中，该阱使用特斯拉范围内的电场和静态磁场。对电子的测量将允许研究超导体的性质，如涡旋结构，阻尼和退相干。我们提出将超导微波谐振器耦合到电子上以实现电路QED实验，以及将超导约瑟夫森结或超导量子干涉仪（SQUID）耦合到电子上，电子也可以耦合到位于双阱势中的涡旋上，该双阱势是由超导体中的钉扎中心附近实现的，作为量子力学的两能级系统，其可以通过使双阱电势倾斜的传输电流来控制。当涡旋被捕获在SQUID的干涉仪臂中时，这将允许它被SQUID和电子检测到。
2010-09-17 cond-mat.supr-con physics.atom-ph quant-ph
