磁子-量子比特系统中的磁子阻塞

利用磁子模式与超导 transmon 量子比特直接相互作用建立的混合系统，可实现高程度的磁子阻塞。这是在单磁子水平上进行量子操控以及制备单磁子源的基本途径。通过对磁子弱驱动并探测量子比特，当磁子与量子比特的横向耦合强度等于量子比特与探测场的失谐或磁子与驱动场的失谐时，我们的磁子阻塞方案可得到优化。在此条件下，当探测强度约为驱动强度的三倍时，等时二阶关联函数 $g^{(2)}(0)$ 可解析地达到最小。此外，通过适当的驱动强度和系统衰减率可进一步增强磁子阻塞，其量级超出当前的腔 QED 与腔光力学系统。特别地，关联函数达到 $g^{(2)}(0)\sim10^{-7}$，比腔光力学中光子阻塞的低约两个数量级。我们还讨论了热噪声以及磁子与量子比特间额外纵向相互作用对 $g^{(2)}(0)$ 的影响。我们发现，在非理想情况下上述优化的阻塞条件依然成立。