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用于含光阱里德堡原子的可调谐混合系统的片上超导微波腔

量子物理 2025-07-21 v2 超导电性

摘要

混合量子系统是解决量子信息科学和量子传感重要挑战的高度有前景的平台。然而,其实现具有技术上的非平凡性,因为每个组件通常具有独特的实验要求。在这里,我们致力于一个由稀释制冷机中的超导片上微波电路和光阱超冷原子组成的混合系统。具体而言,我们专注于设计优化合适的超导芯片以及相应的挑战和限制。我们展开了详细的微波腔工程设计策略,以最大化并可调谐地耦合到 87Rb^{87}\mathrm{Rb} 原子的里德堡-里德堡跃迁,同时尊重由于激光束靠近芯片表面而产生的边界条件。最后,我们展示了超导微波芯片的实验实现,并讨论了腔体特性随温度和施加直流电压的变化。我们的结果揭示了灵活可调谐的超导体-原子混合系统所需的考虑方面,并为在稀释制冷机中实现这一令人兴奋的平台奠定了基础,其真空拉比频率接近强耦合区域。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.23269,
  title  = {A superconducting on-chip microwave cavity for tunable hybrid systems with optically trapped Rydberg atoms},
  author = {Benedikt Wilde and Manuel Kaiser and Malte Reinschmidt and Andreas Günther and Dieter Koelle and Jószef Fortágh and Reinhold Kleiner and Daniel Bothner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.23269},
  year   = {2025}
}