一种纳米机械原子力量子比特

硅纳米机械共振器在低温下表现出超长寿命，具有微波频率特性。迄今为止，对这些设备中单子量子控制主要依赖于通过与辅助量子比特耦合以实现的非线性效应。本文提出一种无需辅助量子比特耦合，即可实现硅纳米机械量子比特的方案。该量子比特工作在60 MHz频率，单子能级非谐性为5 MHz。我们提出了一种回路量子声学体系结构，其中通过电磁机械共振器实现非局域态读出和多量子比特操作。该平台结合了强非谐性、超高机械品质因子以及可实现的小尺寸特征，可能为量子非线性声子量子信息处理和信号转换提供新的可能性。