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科技日報合肥6月13日電?（記者吳長鋒）記者13日從中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊的郭國平教授和曹剛教授等人，與國外同行以及本源量子計算有限公司合作，從實驗和理論上研究了非色散耦合的受驅量子點—微波諧振腔雜化系統(tǒng)，發(fā)展并驗證了一種可適用于不同耦合強度和多量子比特系統(tǒng)的響應理論方法。研究成果作為封面文章發(fā)表在日前出版的國際期刊《物理評論快報》上。
微波光子與半導體量子比特的強耦合是當前的研究熱點，它既是利用微波光子實現量子比特間長程相干耦合的前提，也是探索豐富的光與物質相互作用的鑰匙。在之前的工作中，課題組借助高阻抗超導微波諧振腔，實現了量子點—微波諧振腔雜化系統(tǒng)的強耦合。在此基礎上，課題組進一步研究了強耦合雜化系統(tǒng)在周期性驅動下的動力學現象。
研究人員制備了高阻抗微波諧振腔與兩個雙量子點集成的復合器件。通過探測雙量子點—微波諧振腔雜化系統(tǒng)在周期性驅動下的微波響應信號，發(fā)現由于耦合強度的提升，現有色散讀出理論方法失效。為此，研究人員發(fā)展了一種新的響應理論方法，與現有理論將諧振腔的影響當作相對獨立的微擾項不同，新理論將諧振腔視為受驅系統(tǒng)的一部分。利用該理論，研究人員成功模擬和解釋了實驗信號，并進一步研究了耦合兩個雙量子點的雜化系統(tǒng)在周期性驅動下的情形。
這些實驗和理論研究為理解周期性驅動下的量子點—微波諧振腔雜化系統(tǒng)提供了一個新的角度。同時，該研究發(fā)展和驗證的理論方法具有很好的普適性和可擴展性，不僅適用于不同耦合強度的雜化系統(tǒng)，還可擴展到更多比特，同樣可能應用于其他物理體系。
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