Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Guo Guoping und Professor Cao Gang von der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas, der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, und Sigmund Kohler vom Institut für Materialwissenschaften in Madrid hat eine Reaktionstheorie für stark gekoppelte Multi-Qubit-Systeme erstellt. Ihre Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.
Forscher entwickeln eine neue Antworttheorie für stark gekoppelte Multi-Qubit-Systeme. Dieser Durchbruch befasst sich mit den Herausforderungen, denen man sich beim Verständnis periodizitätsgesteuerter QD-Cavity-Hybridsysteme gegenübersieht.
Halbleiterquantenpunkte (QDs), die stark mit Mikrowellenphotonen koppeln, sind der Schlüssel zur Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie. In früheren Studien nutzte das Forschungsteam hochohmige supraleitende Resonatoren, um eine starke Kopplung von Quantenpunkt-Resonator-Hybridsystemen zu erreichen. Basierend auf dieser starken Kopplung untersuchte das Forschungsteam die Schaltungsquantenelektrodynamik (cQED) von periodisch angetriebenen stark gekoppelten Hybridsystemen weiter.
In dieser Studie bereiteten die Forscher zunächst ein hochohmiges Verbundgerät mit Resonanzhohlraum vor, das zwei Doppelquantenpunkte (DQDs) integriert. Durch die Erfassung des Mikrowellen-Antwortsignals eines Dual-Quantenpunkt-Resonator-Hybridsystems unter periodischer Ansteuerung stellten sie fest, dass die bestehende Theorie der dispersiven Resonatorauslesung aufgrund der Verbesserung der Kopplungsstärke versagt.
Daher entwickelten die Forscher im Vergleich zu bestehenden Theorien eine neue Reaktionstheorie, die den Hohlraum als Teil des Antriebssystems betrachtet. Mit dieser Theorie simulierten und erklärten sie erfolgreich die Signale im Experiment und untersuchten das Dual-DQD-Cavity-Hybridsystem unter periodischer Ansteuerung weiter.
Diese Studie eröffnet einen Weg zum Verständnis periodisch angetriebener QD-Hohlraum-Hybridsysteme. Darüber hinaus ist die etablierte theoretische Methode nicht nur auf Hybridsysteme mit unterschiedlichen Kopplungsstärken anwendbar, sondern kann auch auf Multi-Qubit-Systeme erweitert werden.