Non-classical electromagnetic radiation created by superconducting quantum circuits.A tool for highly sensitive spectroscopy.
超导量子电路产生的非经典电磁辐射。高灵敏光谱学的工具。
基本信息
- 批准号:277008891
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2015
- 资助国家:德国
- 起止时间:2014-12-31 至 2018-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
In this project we plan to pursue ideas (i) to use superconducting quantum circuits as a source of non-classical electromagnetic radiation, and (ii) to use this radiation to enhance the signal to noise ratio for Raman spectroscopy. We suggest to exploit a laser-like process to generate a strongly sub-Poissonian photon distribution in a cavity coupled to an ensemble of superconducting qubits. Due to the Josephson effect the coupling is highly nonlinear. It has been shown that by using sub-Poissonian photon distributions for spectroscopy one can drastically enhance the signal-to-noise ratio. Frequently microwave spectroscopy should be performed at elevated temperatures, e.g., for the study of biological molecules the temperature should be not lower than 4K. On the other hand, the superconducting circuits should be operated at around 20mK. The consequences of this large temperature difference need to be addressed and constitute another major part (iii) of our research project.
在这个项目中,我们计划追求(I)使用超导量子电路作为非经典电磁辐射的来源,以及(Ii)利用这种辐射来提高拉曼光谱的信噪比。我们建议利用类似激光的过程在与超导量子比特系综耦合的腔中产生强亚泊松光子分布。由于约瑟夫森效应的影响,耦合是高度非线性的。结果表明,利用亚泊松光子分布进行光谱分析,可以显著提高信噪比。微波光谱学通常应该在较高的温度下进行,例如,对于生物分子的研究,温度不应低于4K。另一方面,超导电路应工作在20mK左右。这种巨大温差的后果需要解决,并构成我们研究项目的另一个主要部分(III)。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Quantum simulation of the spin-boson model with a microwave circuit
- DOI:10.1103/physreva.97.052321
- 发表时间:2017-11
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:J. Leppakangas;Jochen Braumuller;Melanie Hauck;Jan-Michael Reiner;I. Schwenk;S. Zanker;Lukas Fritz;A. Ustinov;M. Weides;M. Marthaler
- 通讯作者:J. Leppakangas;Jochen Braumuller;Melanie Hauck;Jan-Michael Reiner;I. Schwenk;S. Zanker;Lukas Fritz;A. Ustinov;M. Weides;M. Marthaler
Creating photon-number squeezed strong microwave fields by a Cooper-pair injection laser
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- DOI:10.1103/physrevb.95.134515
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:M. Koppenhöfer;J. Leppäangas;Michael Marthaler
- 通讯作者:Michael Marthaler
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- DOI:10.1103/physreva.97.013855
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:J. Leppäkangas;M. Marthaler;D. Hazra;S. Jebari;R. Albert;F. Blanchet;G. Johansson;M. Hofheinz
- 通讯作者:M. Hofheinz
Resonance inversion in a superconducting cavity coupled to artificial atoms and a microwave background
- DOI:10.1103/physreva.99.063804
- 发表时间:2018-07
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:J. Leppakangas;J. Brehm;P. Yang;Lingzhen Guo;M. Marthaler;A. Ustinov;M. Weides
- 通讯作者:J. Leppakangas;J. Brehm;P. Yang;Lingzhen Guo;M. Marthaler;A. Ustinov;M. Weides
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