超导原子芯片上超冷原子的操控与相干性

量子系统的相干性对于量子信息处理至关重要。虽然超导量子比特已被证明能以微电子速率处理量子信息，但在这些系统中保持相干性从而保持信息的量子特性仍是一个挑战。一种替代方案是在不同的量子平台之间分担任务，例如由冷原子存储由超导电路处理的量子信息。在本实验中，我们表征了磁囚禁在超导原子芯片上的$^{87}$Rb 原子叠加态的相干性。我们将原子加载到在非共振共面谐振器附近设计的持续电流阱中，并观察到超精细基态的相干性可保持数秒。我们表明，可以在超导界面处制备和操控包含百万个温度低于 350 nK 的热原子的大系综，以及包含$3.5 \times 10^5$个原子的纯玻色 - 爱因斯坦凝聚体（Bose-Einstein condensates）。这为通往强集体耦合机制的丰富动力学开辟了道路。