論文の概要: Quantum-circuit refrigeration of a superconducting microwave resonator
well below a single quantum
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.00397v1
- Date: Tue, 1 Aug 2023 09:20:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-02 14:53:31.926539
- Title: Quantum-circuit refrigeration of a superconducting microwave resonator
well below a single quantum
- Title（参考訳）: 超伝導マイクロ波共振器の単一量子以下の量子回路冷凍
- Authors: Arto Viitanen, Timm M\"orstedt, Wallace S. Teixeira, Maaria Tiiri,
Jukka R\"abin\"a, Matti Silveri, Mikko M\"ott\"onen
- Abstract要約: 超伝導4.7GHz共振器用単接合型量子回路冷凍機(QCR)を実験的に提案する。
我々は、コヒーレントかつ熱共振器の状態を示し、QCRによって提供されるオンデマンドの消散により、それらを平均して光子のごく一部に駆動できることを示した。
この研究は、オープン量子システム、量子熱力学、超伝導量子ビットを迅速にリセットするための多用途ツールを導入している。
- 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: We experimentally demonstrate a recently proposed single-junction
quantum-circuit refrigerator (QCR) as an in-situ-tunable low-temperature
environment for a superconducting 4.7-GHz resonator. With the help of a
transmon qubit, we measure the populations of the different resonator Fock
states, thus providing reliable access to the temperature of the engineered
electromagnetic environment and its effect on the resonator. We demonstrate
coherent and thermal resonator states and that the on-demand dissipation
provided by the QCR can drive these to a small fraction of a photon on average,
even if starting above 1 K. We observe that the QCR can be operated either with
a dc bias voltage or a gigahertz rf drive, or a combination of these. The
bandwidth of the rf drive is not limited by the circuit itself and
consequently, we show that 2.9-GHz continuous and 10-ns-pulsed drives lead to
identical desired refrigeration of the resonator. These observations answer to
the shortcomings of previous works where the Fock states were not resolvable
and the QCR exhibited slow charging dynamics. Thus this work introduces a
versatile tool to study open quantum systems, quantum thermodynamics, and to
quickly reset superconducting qubits.
- Abstract（参考訳）: 超伝導4.7GHz共振器用単接合型量子回路冷凍機(QCR)について実験を行った。
トランスモン量子ビットの助けを借りて、異なる共振器フォック状態の個体数を測定し、設計された電磁環境の温度への信頼性の高いアクセスと共振器への影響を提供する。
我々は、コヒーレントかつ熱共振器の状態を示し、QCRが供給するオンデマンドの散逸は、たとえ1K以上でも、平均して光子のごく一部に駆動できることを示し、QCRは、dcバイアス電圧またはギガヘルツrf駆動で動作可能であるか、またはこれらの組み合わせで動作可能であることを観察した。
rfドライブの帯域幅は回路自体によって制限されず、2.9GHz連続、10nsパルスドライブが共振器の同じ所望の冷凍に繋がることを示す。
これらの観測は、フォック状態が解決できず、QCRが遅い充電ダイナミクスを示した以前の研究の欠点に答える。
そこで本研究では, 開量子系, 量子熱力学, 超伝導量子ビットを高速にリセットするための汎用的手法を提案する。
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