En kredsløbsplatform lavet af stærkt interagerende mikrobølgefotoner

Et team af forskere ved University of Chicago har udviklet en kredsløbsplatform til udforskning af kvantemateriale lavet af stærkt interagerende mikrobølgefoton. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , gruppen skitserer deres platform, og hvordan den kan bruges.

Som en del af bestræbelserne på at skabe en nyttig kvantecomputer, forskere har undersøgt superledende kredsløb, som kan kontrolleres, har lange sammenhængstider og har stærke interaktioner - egenskaber, der kræves, når man studerer kvantematerialer med mikrobølgefotoner. Forskerne bemærker også, at fotontab i sådanne kredsløb (dissipation) kan holde dannelsen af ​​mange-kropsfaser tilbage. For at løse dette problem, de har udviklet en alsidig kredsløbsplatform til håndtering af mange kropsfaser via reservoirteknik, resulterer i en Mott isolator for at reducere tab.

Ordningen indebærer at forestille sig en lille placering kaldet en transmon og overveje, hvordan den kunne rumme en enkelt foton. I et sådant scenario, når transmon er tom, det er en simpel sag at tilføje en foton ved at skubbe med et mikrobølge genereret elektrisk felt, men det kan også fjerne enhver foton, der allerede er indeholdt. I stedet, forskerne foreslår at tilføje et reservoir og skubbe fotoner ind i transmonen som par - enhver ekstra foton ville bevæge sig naturligt ind i reservoiret. I tilfælde af at der allerede er en foton i transmonen, det ville forblive på plads i stedet for at flytte til reservoiret. Næste, forskerne forestillede sig at udvide ordningen ved at tilføje flere transmoner til at danne en kæde. En ekstra foton ville komme ned ad kæden, og hvis ingen steder var tomme, det ville ende i reservoiret. Til sidst, systemet når et punkt, hvor alle steder i kæden er fyldt med enkelte fotoner - dette ville repræsentere en Mott -isolatortilstand.

Forskerne bemærker, at en sådan ordning ville være fleksibel og dermed kunne anvendes på systemer med forskellige former, størrelser og koblinger. De bemærker også, at ordningen kunne bruges til at forberede enhver fase af stoffet. De påpeger, at for at en sådan ordning er praktisk, to nye fremskridt er stadig nødvendige:en måde at udvide det til et større system og et middel til at forbedre kvaliteten af ​​forberedelsen.

© 2019 Science X Network