基于单光子占据的可调微波腔谐振频率反馈稳定化

我们成功展示了在单光子占据下驱动的腔嵌入式库珀对晶体管（cCPT）中谐振频率涨落的低频噪声抑制。特别地，我们报道了当腔以平均光子数 $n=10$ 驱动时，由内部电荷噪声引起的谐振频率涨落在约 $\sim$1.4 kHz 带宽内得到抑制；对于平均 $n=1$，抑制带宽为 11 Hz。cCPT 的栅极依赖可调性使我们能够实现一种源自 Pound-Drever-Hall 锁频技术的反馈方案。这降低了由本征电荷噪声引起的涨落，否则该噪声会干扰 cCPT 作为近量子极限静电计的工作。我们相信我们的技术可推广至当今量子计算架构中发挥关键作用的可调微波谐振器的频率稳定，从而缓解此类电路器件上本征 $1/f$ 噪声引起的探测局限。本工作讨论了涉及全功能反馈环路直至单光子水平运行的各个方面。