論文の概要: Photonic heat transport in three terminal superconducting circuit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.09224v1
- Date: Thu, 16 Dec 2021 22:12:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-04 09:11:14.324977
- Title: Photonic heat transport in three terminal superconducting circuit
- Title（参考訳）: 3端子超伝導回路におけるフォトニック熱輸送
- Authors: Azat Gubaydullin, George Thomas, Dmitry S. Golubev, Dmitrii Lvov,
Joonas T. Peltonen, Jukka P. Pekola
- Abstract要約: 超伝導量子回路を用いた3端子型フォトニック熱輸送装置の実験的検討を行った。
我々の実験は、オンチップ量子熱輸送装置の開発における重要なステップである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum heat transport devices are currently intensively studied in theory.
Experimental realization of quantum heat transport devices is a challenging
task. So far, they have been mostly investigated in experiments with ultra-cold
atoms and single atomic traps. Experiments with superconducting qubits have
also been carried out and heat transport and heat rectification has been
studied in two terminal devices. The structures with three independent
terminals offer additional opportunities for realization of heat transistors,
heat switches, on-chip masers and even more complicated devices. Here we report
an experimental realization of a three-terminal photonic heat transport device
based on a superconducting quantum circuit. Its central element is a flux qubit
made of a superconducting loop containing three Josephson junctions, which is
connected to three resonators terminated by resistors. By heating one of the
resistors and monitoring the temperatures of the other two, we determine
photonic heat currents in the system and demonstrate their tunability by
magnetic field at the level of 1 aW. We determine system parameters by
performing microwave transmission measurements on a separate nominally
identical sample and, in this way, demonstrate clear correlation between the
level splitting of the qubit and the heat currents flowing through it. Our
experiment is an important step in the development of on-chip quantum heat
transport devices. On the one hand, such devices are of great interest for
fundamental science because they allow one to investigate the effect of quantum
interference and entanglement on the transport of heat. On the other hand, they
also have great practical importance for the rapidly developing field of
quantum computing, in which management of heat generated by qubits is a
problem.
- Abstract（参考訳）: 量子熱輸送装置は現在、理論において集中的に研究されている。
量子熱輸送デバイスの実験的実現は難しい課題である。
これまでのところ、それらは主に超低温原子と単一原子トラップの実験で研究されている。
超伝導量子ビットの実験も行われ、2つの端末装置で熱輸送と熱整流が研究されている。
3つの独立した端子を持つ構造は、熱トランジスタ、熱スイッチ、オンチップメーザー、さらに複雑なデバイスを実現する機会を提供する。
本稿では,超伝導量子回路を用いた3端子フォトニック伝熱装置を実験的に実現する。
その中心要素は3つのジョセフソン接合を含む超伝導ループからなる磁束量子ビットであり、抵抗によって終端される3つの共振器に接続されている。
いずれかの抵抗体を加熱し、他の2つの温度を監視することにより、システム内のフォトニック熱電流を判定し、1aWの磁場によるチューニング性を示す。
本研究では, マイクロ波透過測定を別々に行うことで, システムパラメータを決定するとともに, 量子ビットのレベル分割とそれを通過する熱電流との明確な相関関係を示す。
我々の実験はオンチップの量子熱輸送デバイスの開発において重要なステップである。
一方で、このようなデバイスは、量子干渉と絡み合いが熱の輸送に与える影響を調べることができるため、基礎科学にとって非常に興味深い。
一方で、量子コンピュータの急速に発展する分野において、量子ビットが生成する熱の管理が問題となるような、実用上は非常に重要である。
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