单光子超强耦合区中基于通量介导的transmon量子比特光力学
量子物理
2020-06-16 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们提出一种利用超导量子比特在量子水平上控制射频机械谐振器的方案。该电路的机械部分由悬浮于超导量子干涉器件（SQUID）环中、并与 transmon 量子比特并联的微米长梁构成。使用近期类似实验的真实参数，我们表明该构型可在单光子超强耦合区实现可调的光力学相互作用，其中辐射压耦合强度大于 transmon 衰减率和机械频率。我们研究了驱动系统在不同耦合强度下的动力学，并找到了与先前考虑线性腔的理论研究一致的基态冷却最优区间。此外，我们数值演示了生成混合离散-连续变量纠缠以及机械薛定谔猫态的协议，这可在当前技术水平内实现。我们的结果展示了利用超导量子比特在单光子水平控制宏观物体机械运动的可能性，并可能赋能混合量子技术以及量子力学基础检验方面的应用。
引用
@article{arxiv.1911.05550,
title = {Flux-mediated optomechanics with a transmon qubit in the single-photon ultrastrong-coupling regime},
author = {Marios Kounalakis and Yaroslav M. Blanter and Gary A. Steele},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.05550},
year = {2020}
}