在耦合到电荷量子比特的纳米机械谐振子中观测鲁棒可调声子阻塞的方法
量子物理
2016-07-01 v2
摘要
声子阻塞是一种纯量子现象，类似于库仑阻塞与光子阻塞，其中非谐振机械谐振子中的单个声子可阻碍第二个声子的激发。我们提出一种实验方法，在驱动谐波纳米机械谐振子与量子比特耦合的系统中实现声子阻塞，其耦合正比于二阶非线性极化率 。这与在 Kerr 型 非线性系统中实现声子与光子阻塞效应的标准方案形成对比。非线性耦合强度可通过改变相干驱动场方便调节。作为示例，我们应用该模型预测并描述与 Cooper 对盒（即电荷量子比特）具有线性纵向耦合的纳米机械谐振子中的声子阻塞。通过求此复合系统的稳态解，我们给出在该诱导二阶非线性系统中观测强反聚束与亚泊松声子数统计的条件。除利用量子比特产生声子阻塞态外，量子比特本身也可通过测量其态来探测阻塞效应。数值模拟表明，声子阻塞的鲁棒性及探测的灵敏度将受益于该强诱导非线性耦合。
引用
@article{arxiv.1603.07546,
title = {Method for observing robust and tunable phonon blockade in a nanomechanical resonator coupled to a charge qubit},
author = {Xin Wang and Adam Miranowicz and Hong-Rong Li and Franco Nori},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.07546},
year = {2016}
}
备注
12 pages, 8 figures, accepted by Phys. Rev. A