芯片级超导量子重力仪：集成 SQUID、transmon 与纳米机械振子
量子物理
2026-05-04 v2
摘要
精确的引力测量对地球物理学和惯性导航至关重要，但具有高测量带宽的紧凑型重力仪器仍然难以实现。我们提出并分析了一种芯片级超导重力仪，其中的 flux 可调 transmon 激光器与具有高品质因子 () 的纳米机械梁耦合。该梁嵌入 SQUID 环路并并联于量子比特的 flux 可调 SQUID 中；因此，重力诱导的梁位移通过 SQUID 通量调制量子比特频率，从而映射到量子比特的几何相位上。通过在机械复现时进行斑驳读出，可抑制量子比特机械 dephasing，实现 -- 的灵敏度，并具有亚毫秒的探测时间。电气 \emph{in situ} 可调性和微波校准使该体系结构成为通用、高带宽芯片级重力计的一个实用路径。
引用
@article{arxiv.2601.00425,
title = {Chip-scale superconducting quantum gravimeter combining a SQUID, a transmon, and a nanomechanical resonator},
author = {Salman Sajad Wani and Mughees Ahmed Khan and Abrar Ahmed Naqash and Saif Al-Kuwari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.00425},
year = {2026}
}
备注
16figs