量子声动力学中量子—经典转变的研究

发布时间：2024-03-13 00:55

　　量子声动力学(Quantum Acoustodynamics,QAD)主要研究声波或声子与量子系统的相互作用。它开辟了一个在声学系统中实现量子光学现象的新研究领域。我们使用表面声波振子(Surface Acoustic Wave Resonator,SAW Resonator)与超导量子比特电容耦合形成的系统,研究系统随着有效温度升高时,耦合系统如何从量子区间演化到经典区间。通过这种方式,详细探索了量子声动力学中量子——经典转变的界限。本论文从下面几方面进行阐述:论文首先研究了表面声波振子与超导量子比特之间的相互作用。我们对安装在稀释制冷机混合室下面的表面声波振子和超导量子比特耦合样品进行表征。在系统环境温度为16mK时,通过频谱方法测得耦合系统随偏置磁通变化的能级结构,应用AC-Stark效应校准表面声波振子中的探测功率。实验中,当表面声波振子内探测信号的平均声子数小于1时,表面声波振子和超导量子比特共振点附近。我们观察到清晰的能级免交叉结构,即真空拉比劈裂(Vacuum Rabi Splitting),证明表面声波振子和超导量子比特的耦合系统工作在强耦合区间。接下来,我们对量子声动...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1约瑟夫森结示意图

量子声动力学中量子—经典转变的研究7第二章基本理论2.1传输子量子比特2.1.1约瑟夫森结约瑟夫森结是由绝缘体弱连接的两个超导体构成，如图2-1所示。超导体中电子结成对，称为库珀对，这些库珀对凝聚成为一种宏观的量子态，整个系统可以由波函数描述ei。2库珀对密度。超导体中的不成对电....

图2-2约瑟夫森结等效电路图

硕士学位论文8txc1(2-3)这个等式与公式推导出约瑟夫森第二方程02Ue(2-4)得出结论：约瑟夫森第一方程将约瑟夫森接触的相位差与通过该接触上的库珀对的直流电流相关联。约瑟夫逊第二方程表明，在两个超导体之间存在直流电压的情况下，相位差γ随时间线性变化。图2-2约瑟夫森结等效....

图2-3a.Transmon有效电路图[54]

量子声动力学中量子—经典转变的研究9图2-3a.Transmon有效电路图[54]如图2-3a所示，Transmon可以看成为一个具有电容和约瑟夫森能量JC和JE的两个约瑟夫逊结被一个额外的大电容BC分流，并与一个相当大的栅极电容gC串联。通常，以库珀对电荷2e为单位测量的器件的....

图2-4最低有效三个能级0E，1E和2E随有效偏移电荷gn的变化曲线[54]

硕士学位论文10图2-4最低有效三个能级0E，1E和2E随有效偏移电荷gn的变化曲线[54]能量以跃迁能量为01E单位能量，在简并点21gn处分析。能量的零点被选为m=0级的底部。标记中的垂直虚线标记了半整数gn处的电荷最佳点。Transmon选图2-4(d)，因为对电荷噪声不敏....

本文编号：3926954