基于双量子点自旋量子比特的库工程制冷超导腔
量子物理
2026-01-21 v3
摘要
我们提出了一个关于库工程制冷超导微波腔的可解析处理理论，并将其映射到一个基于栅极定义的双量子点（DQD）自旋量子比特的现实固态实现上。将DQD视为一个可调谐的工程库而非光谱元件，我们展示了如何通过栅极控制粒子数、相干性、线宽和失谐来定义一个具有可预测细致平衡的有效光子生灭过程。该框架给出了腔稳态的闭式表达式，识别了冷却边界和依赖于失谐的制冷谷，并阐明了制冷何时能将腔驱动至低于浴温度和DQD设定点的温度。通过区分刷新（类碰撞）和持续库机制，我们展示了记忆效应、饱和以及暗态形成如何在现实器件中限制制冷，而双点配置中的集体亮模耦合可以在存在失配和退相干的情况下增强制冷，这一点通过数值Lindblad模拟得到证实，该模拟展示了与低温电路量子电动力学架构相关的毫开尔文级腔冷却。
引用
@article{arxiv.2601.09516,
title = {Reservoir-Engineered Refrigeration of a Superconducting Cavity with Double-Quantum-Dot Spin Qubits},
author = {Daryoosh Vashaee and Jahanfar Abouie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.09516},
year = {2026}
}