超导微波谐振腔的量子电路制冷至远低于单量子水平
量子物理
2024-06-24 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们通过实验演示了最近提出的单结量子电路制冷器(QCR)作为 4.7-GHz 超导谐振腔的原位可调低温环境。在 transmon 量子比特的辅助下,我们测量了谐振腔不同 Fock 态的布居数,从而可靠地获取所工程化电磁环境的温度及其对谐振腔的影响。我们展示了相干与热谐振腔态,并且 QCR 提供的按需耗散可将这些态平均驱动至远小于一个光子的水平,即使起始温度高于 1 K。我们观察到 QCR 可用直流偏置电压或吉赫兹射频驱动,或二者结合来运行。射频驱动的带宽不受电路本身限制,因此我们表明 2.9-GHz 连续驱动与 10-ns 脉冲驱动导致相同的预期制冷效果。这些观测解决了先前工作的不足,即 Fock 态不可分辨且 QCR 表现出缓慢的充电动力学。因此,本工作引入了一个通用工具来研究开放量子系统、量子热力学以及快速重置超导量子比特。
引用
@article{arxiv.2308.00397,
title = {Quantum-circuit refrigeration of a superconducting microwave resonator well below a single quantum},
author = {Arto Viitanen and Timm Mörstedt and Wallace S. Teixeira and Maaria Tiiri and Jukka Räbinä and Matti Silveri and Mikko Möttönen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.00397},
year = {2024}
}
备注
7 pages, 4 figures