具有可调无序的量子超材料的腔量子电动力学
量子物理
2022-04-01 v3 无序系统与神经网络
介观与纳米尺度物理
超导电性
摘要
我们实验探究了一种基于超导芯片的量子超材料，该芯片具有25个频率可调的 transmon 量子比特，耦合到一个公共共面谐振器。集体亮模与暗模通过微波响应探测，即测量外部微波信号的传输幅度。所有量子比特均具有独立的控制与读出线。其频率可调性允许改变共振耦合量子比特数 N，并可按预设分布在其激发频率中引入无序。随着 N 增大，我们证明了在腔频率附近亮模间能隙（Rabi 分裂）所遵循的 标度律。通过引入可控无序并对大量实现的平均传输幅度进行平均，我们证明了介观涨落的衰减，这模拟了趋向热力学极限的过程。当单个量子比特与腔的耦合强度主导于无序强度时，集体亮态在无序存在下依然存活。
引用
@article{arxiv.2107.01420,
title = {Cavity-QED of a quantum metamaterial with tunable disorder},
author = {Grigoriy S. Mazhorin and Ilya N. Moskalenko and Ilya S. Besedin and Dmitriy S. Shapiro and Sergey V. Remizov and Walter V. Pogosov and Dmitry O. Moskalev and Anastasia A. Pishchimova and Alina A. Dobronosova and I. A. Rodionov and Alexey V. Ustinov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.01420},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 9 figures. Revised version submitted in Phys. Rev. A