量子聲動(dòng)力學(xué)(Quantum Acoustodynamics,QAD)主要研究聲波或聲子與量子系統(tǒng)的相互作用。它開(kāi)辟了一個(gè)在聲學(xué)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)量子光學(xué)現(xiàn)象的新研究領(lǐng)域。我們使用表面聲波振子(Surface Acoustic Wave Resonator,SAW Resonator)與超導(dǎo)量子比特電容耦合形成的系統(tǒng),研究系統(tǒng)隨著有效溫度升高時(shí),耦合系統(tǒng)如何從量子區(qū)間演化到經(jīng)典區(qū)間。通過(guò)這種方式,詳細(xì)探索了量子聲動(dòng)力學(xué)中量子——經(jīng)典轉(zhuǎn)變的界限。本論文從下面幾方面進(jìn)行闡述:論文首先研究了表面聲波振子與超導(dǎo)量子比特之間的相互作用。我們對(duì)安裝在稀釋制冷機(jī)混合室下面的表面聲波振子和超導(dǎo)量子比特耦合樣品進(jìn)行表征。在系統(tǒng)環(huán)境溫度為16mK時(shí),通過(guò)頻譜方法測(cè)得耦合系統(tǒng)隨偏置磁通變化的能級(jí)結(jié)構(gòu),應(yīng)用AC-Stark效應(yīng)校準(zhǔn)表面聲波振子中的探測(cè)功率。實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)表面聲波振子內(nèi)探測(cè)信號(hào)的平均聲子數(shù)小于1時(shí),表面聲波振子和超導(dǎo)量子比特共振點(diǎn)附近。我們觀察到清晰的能級(jí)免交叉結(jié)構(gòu),即真空拉比劈裂(Vacuum Rabi Splitting),證明表面聲波振子和超導(dǎo)量子比特的耦合系統(tǒng)工作在強(qiáng)耦合區(qū)間。接下來(lái),我們對(duì)量子聲動(dòng)...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1約瑟夫森結(jié)示意圖

量子聲動(dòng)力學(xué)中量子—經(jīng)典轉(zhuǎn)變的研究7第二章基本理論2.1傳輸子量子比特2.1.1約瑟夫森結(jié)約瑟夫森結(jié)是由絕緣體弱連接的兩個(gè)超導(dǎo)體構(gòu)成，如圖2-1所示。超導(dǎo)體中電子結(jié)成對(duì)，稱為庫(kù)珀對(duì)，這些庫(kù)珀對(duì)凝聚成為一種宏觀的量子態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)可以由波函數(shù)描述ei。2庫(kù)珀對(duì)密度。超導(dǎo)體中的不成對(duì)電....

圖2-2約瑟夫森結(jié)等效電路圖

碩士學(xué)位論文8txc1(2-3)這個(gè)等式與公式推導(dǎo)出約瑟夫森第二方程02Ue(2-4)得出結(jié)論：約瑟夫森第一方程將約瑟夫森接觸的相位差與通過(guò)該接觸上的庫(kù)珀對(duì)的直流電流相關(guān)聯(lián)。約瑟夫遜第二方程表明，在兩個(gè)超導(dǎo)體之間存在直流電壓的情況下，相位差γ隨時(shí)間線性變化。圖2-2約瑟夫森結(jié)等效....

圖2-3a.Transmon有效電路圖[54]

量子聲動(dòng)力學(xué)中量子—經(jīng)典轉(zhuǎn)變的研究9圖2-3a.Transmon有效電路圖[54]如圖2-3a所示，Transmon可以看成為一個(gè)具有電容和約瑟夫森能量JC和JE的兩個(gè)約瑟夫遜結(jié)被一個(gè)額外的大電容BC分流，并與一個(gè)相當(dāng)大的柵極電容gC串聯(lián)。通常，以庫(kù)珀對(duì)電荷2e為單位測(cè)量的器件的....

圖2-4最低有效三個(gè)能級(jí)0E，1E和2E隨有效偏移電荷gn的變化曲線[54]

碩士學(xué)位論文10圖2-4最低有效三個(gè)能級(jí)0E，1E和2E隨有效偏移電荷gn的變化曲線[54]能量以躍遷能量為01E單位能量，在簡(jiǎn)并點(diǎn)21gn處分析。能量的零點(diǎn)被選為m=0級(jí)的底部。標(biāo)記中的垂直虛線標(biāo)記了半整數(shù)gn處的電荷最佳點(diǎn)。Transmon選圖2-4(d)，因?yàn)閷?duì)電荷噪聲不敏....

本文編號(hào)：3926954