通过超导磁通量子比特实现纳米机械谐振器与共面波导谐振器间的可控耦合

我们研究一个由共面波导（CPW）谐振器和纳米机械谐振器（NAMR）通过磁通量子比特连接的三方量子系统，其中磁通量子比特与两个谐振器均有大失谐。通过幺正变换和二阶近似，我们得到了NAMR与CPW谐振器之间强且可控（即依赖于磁场）的有效耦合。由于强耦合，可从CPW谐振器的电压涨落谱中观察到真空Rabi分裂。我们进一步研究了由反射率或等效透射率推断的单光子传输特性。我们展示反射率和相应的相移谱均由于真空Rabi分裂而呈现窄光谱特征双峰。通过调节外部磁场，反射率和相移可分别在0到1和$-\pi$到$\pi$之间变化。结果表明该混合量子系统可作为量子路由器。