超导电极环境下利用完全可调的双量子点系统冷却纳米机械谐振子

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本文研究了解到对机械谐振子的冷却即是电容耦合到一对超导电极连接的双量子点。机械振子通过机械振子与双量子点之间的电容耦合引起的动力学反作用得以冷却。通过交流电场的影响下,双量子点间的状态转换会得到激发,随后的隧道效应导致双量子点的受激态的衰减。这个系统的一个重要优势就是双量子点的能级分裂和衰减率都能通过改变栅极电压进行很好地调整。另一个重要的优势即是机械振子稳态的平均占据数由超导参数引起的巨大变化能清楚地观测到,并且这些超导参数也能很好地进行调节。与原子物理学中的原子或离子阱激光边带冷却相比,结果发现,机械振子的稳态平均声子占据数不仅可以通过改变激发态的衰减率和双量子点的跳跃频率与微波频率间的红失谐来实现,还可以通过改变超导体的能隙来实现。研究结果表明机械振子的基态冷却实验上是很容易实现的,并且当机械谐振子电容耦合到一对超导电极连接的双量子点时的冷却效果比现有的很多冷却方法都要好。此外,当驱动场是蓝失谐并且在微波频率比双量子点的跃迁频率足够大的情况下稳态占据数会变得无限大时,机械谐振子也能够被加热。
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