光子压强克尔放大器中的参数增强相互作用与非平凡浴动力学
量子物理
2022-12-08 v1 超导电性
摘要
两个超导电路之间的光子压强耦合，为在新参数区间内研究辐射压强耦合以及发展射频（RF）量子光子学和量子极限 RF 传感提供了一个有前景的平台。迄今为止，光子压强耦合电路固有的约瑟夫森非线性尚未被视为增强器件或新颖实验方案的潜在资源。在此，我们在包含超导量子干涉器件（SQUID，可作为约瑟夫森参量放大器（JPA）工作的）的 RF 电路与微波腔之间实现了光子压强耦合。我们展示了基于克尔的单光子耦合速率增强，以及在放大器区间内协作度提高一个数量级。此外，我们表征了 RF 电路的上转换及克尔放大的残余热涨落，并观察到腔内放大降低了测量不精确性。最后，我们证明 RF 模式边带冷却出人意料地不受源于量子噪声放大的有效放大器模式温度限制，我们将其解释为两阶段放大过程导致的非平凡浴动力学。我们的结果展示了克尔非线性尤其是约瑟夫森参量放大如何被用作增强光子压强系统与克尔腔光机械系统的资源。
引用
@article{arxiv.2203.12058,
title = {Parametrically enhanced interactions and non-trivial bath dynamics in a photon-pressure Kerr amplifier},
author = {Ines C. Rodrigues and Gary A. Steele and Daniel Bothner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.12058},
year = {2022}
}