腔电机械系统对电荷量子比特与机械振子非线性作用系数的测量

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腔光力学研究光场和机械振子间通过光压实现的耦合,这一领域在近年来取得了快速的发展。腔光力学系统最典型的应用是用来测量,比如Fabry-Perot光腔,被用在LIGO中进行引力波的探测。  另一方面,在进行基态冷却,以及对机械态进行量子层级的操纵和测量的时候,系统需要强耦合条件,即机械振子和腔场之间的能量交换要大于系统的能量耗散。这对于腔光力学系统非常困难。一种取而代之的方法是使用电学元件来取代光学元件,这被称为腔电机械系统。  电磁诱导透明是一种重要的效应。在腔光力学系统中,同时输入泵浦光和信号光,其中泵浦场的频率为光腔和机械振子之差,这会让信号光的透射率在共振频率处产生一个峰。本文在腔电系统中增加了一个超导电荷量子比特,探讨其对电磁诱导透明的影响。  论文分为两章。  第一章中,我们腔光力学的历史和发展现状做了一个简介,并介绍了后文中关于电磁诱导透明,电荷量子比特和传输线微波腔的相关知识。  在第二章中,我们探讨加入一个与机械振子耦合的电荷量子比特,探讨它的存在对电磁诱导透明效应的影响。我们发现它会让原先共振频率处的峰劈裂成两个峰,并且裂距与相互作用的非线性系数成正比。这一效应可以用来对这一非线性系数进行测量。
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