基于参量机制的可控超导量子电路耦合及其应用

发布时间：2021-08-20 04:06

　　量子模拟通过可控的人工量子系统模拟凝聚态物理和高能物理所关心的物理系统,为我们提供一个理想的平台来解决实验上的困难。超导量子电路是当前实行对若干奇异物理现象量子模拟的最有潜力的人工平台之一,基于当前的微电子集成电路工艺,它具有参数易于设计,可调性好,且电路便于集成等优点。本文基于超导量子电路这一物理体系,研究若干拓扑光子学物理。特别地,我们将近年来在超导量子电路中实现Abelian人工规范的参量转换方法推广,提出实现Non-Abelian规范的理论方案。并进一步探讨这一Non-Abelian规范所带来的新奇物理效应,包括Non-Abelian AB效应所导致的AB囚禁以及自旋轨道耦合。具体内容如下:第一,我们提出在级联的3D腔人工晶格体系中,利用3D腔的两个本征模式来扮演光子的两分量。通过参量共振的方法,用耦合SQUID来连接3D腔阵列上的近邻格点,运用交变磁通来激励SQUID,以此实现格点间强度由磁通信号强度决定的可控跃迁,而跃迁相位由磁通信号的初始相位来调制。这样,我们可以通过合适地选取3D腔的几何尺寸和交流脉冲的强度与相位,实现近邻格点间四支跃迁的独立可控,从而在超导量子电路体系... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超导量子电路器件的相干时间进展图，此图由Schoelkopf提出，见于文献[21]

2 本文的理论基础本章对本文的理论基础做一个简单的介绍，主要包括超导量子电路系统以及场，最后介绍了 AB cages。1 约瑟夫森结及其器件约瑟夫森结是超导量子电路基本组成元件。基于约瑟夫森结的超导量子器件子模拟中具有广泛的应用。以下我们首先对约瑟夫森结和超导量子干涉仪做一介。1.1 约瑟夫森结

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文0 0( ) 2 cos(2 / ) 2 cos( / ),J ext J ext J extE E E （2-4）其中，JE 是不加磁通时单个约瑟夫森结的约瑟夫森能，0 h / 2e是磁通量子，0 0 / 2 是约化磁通量子。可以看到，通过改变外加磁通ext ，我们相当于得到了一个可控的约瑟夫森结，为我们的调控带来极大的便利。


本文编号：3352777