近日,阿爾托大學(xué)的 Jukka Pekola 教授和博士生 Bayan Karimi 提出了一種測量單個微波光子能量的新方法。這些低能量光子由人工量子系統(tǒng)(例如超導(dǎo)量子位)發(fā)射,連續(xù)檢測它們一直具有挑戰(zhàn)性,但在量子信息處理和其他量子技術(shù)中大有作用。
超導(dǎo)量子位在不同狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換時會產(chǎn)生光子,并將能量輻射到其環(huán)境中。研究人員將其轉(zhuǎn)化為熱量,以此來捕獲該光子的微小能量。這項新技術(shù)依賴于將光子的能量分散到兩個獨立的“熱浴”中,并同時使用兩個未耦合的探測器進(jìn)行測量。這將顯著提高信噪比,從而更容易檢測吸收事件及其能量。
Jukka Pekola教授說:“在我們提出的設(shè)置中,量子位的能量很大,而其典型的工作溫度非常低。”
Karimi補(bǔ)充說,“互相關(guān)法可用于測量極其微小的溫度變化,它有望檢測到比以前使用的方法小幾個數(shù)量級的能量。”
研究人員表示,許多基本問題仍然懸而未決,但這將是第一次將光子的能量分成兩個不同的熱探測器并進(jìn)行觀察。研究團(tuán)隊稱,目前正在根據(jù)這一想法進(jìn)行實驗。
該研究論文題為“Ultrasensitive Calorimetric Detection of Single Photons from Qubit Decay,”,已發(fā)表在Physical Review X上。
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