多模态电路量子电动力学系统中光-物质耦合的原位表征
量子物理
2026-03-09 v1 原子物理
摘要
多模态腔量子电动力学系统可用于探索广泛的物理现象；然而，复杂的多模态环境使得对光-物质相互作用的系统表征具有挑战性。本文提出一种通用的测量协议，可适用于原子和人工腔量子电动力学系统，使能够确定对 individual 光子模式的耦合。该方法利用 AC-Stark 和 Kerr 效应的测量，以及已知的去信噪比依赖性，以消除对单光子分辨、独立光子数校准或插入损耗校准的需求。我们使用一个超导 transmon 量子比特耦合到一个一维微波腔体晶格中演示了该方法。我们验证了从多个量子比特去信噪比处提取的光-物质耦合 的一致性，从三个光子模式的自-Kerr 和交叉-K Kerr 位移中获得的测量，为每个模式的 提供了独立的测量。
引用
@article{arxiv.2603.05583,
title = {In-situ Characterization of Light-Matter Coupling in Multimode Circuit-QED Systems},
author = {Kellen O'Brien and Won Chan Lee and Alexandra Behne and Ali Fahimniya and Yu-Xin Wang and Maya Amouzegar and Alexey V. Gorshkov and Alicia J. Kollár},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.05583},
year = {2026}
}