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在高品质因子三维超导波导腔中施加电场与磁场偏置

量子物理 2017-12-27 v1

摘要

三维微波波导腔是许多腔量子电动力学实验的重要工具。然而,在腔内用直流磁场控制量子发射器的需求常将这些实验局限于品质因子相对较低(约10410^4)的正常导体腔。类似地,在正常导体与超导波导腔内用直流电场控制量子发射器迄今一直困难,因为直流电极的插入强烈限制了品质因子。在此,我们提出一种在超导波导腔内施加直流电场的方法,其基于将直流电极插入微波电场的波节处。此外,我们提出在同一腔内施加直流磁场的方法,通过将磁通囚禁在腔体相对壁面上的孔中来实现。我们证明,由铌制成的这种超导矩形腔的TE301\text{TE}_{301}模式在少数光子水平和3 K3~\text{K}基底温度下保持Qint1.7106Q_{\text{int}} \sim 1.7 \cdot 10^6的高内禀品质因子。利用与腔微波电场耦合的里德伯原子云,分别通过二次斯塔克效应和塞曼效应探测所施加的直流电场与磁场。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.08631,
  title  = {Applying Electric and Magnetic Field Bias in a 3D Superconducting Waveguide Cavity with High Quality Factor},
  author = {M. Stammeier and S. Garcia and A. Wallraff},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.08631},
  year   = {2017}
}