超伝導回路による、人工原子と伝送回路の量子電磁気学

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2013年度に(4月から8月まで)、私は人工の超伝導装置と半導体装置を用いて量子電磁力学を研究した。理論解析と数値解析により、キューピット状態に依存するマイクロ波共振器の周波数偏移を用いて、私はグラフェン量子ドットのキューピットの読み出し方法を研究しモデル化した。この読み出し方法は高感度でありキューピット状態へのバックアクションを最小化するため、量子ドットに関する従来の輸送電流または量子ポイントコンタクトを用いた計測法の有望な代替手段となる。この研究は現在準備の最終段階にある。上記の研究と並行して、私はまたマイクロ波フィールドに連結したナノ機械デバイスの数値解析や光学機械システムの結合アレーに関する研究をしてきた。最初の研究では基底状態近傍のナノ機械共鳴器において古典力学的なものと量子力学的なものとを分別すること、および別個の周波数の異なるモード間に極非古典的な相関関係が発生するようにそれらのナノ機械共鳴器の非線形ダイナミクスを作動させる方法に焦点を合わせた。そのような力学系の非古典的な状態は現在多数の実験グループにより精力的に探求されている目標である。この研究に関する論文は現在準備中である。私はまた2013年のPRAに公表された動的カシミア放射に関する我々の研究の延長であり、マイクロ波の導波管回路における非断熱的に変調された境界条件での量子場からの非古典的な光子発生を探求する研究をしてきた。量子真空変動の増幅とも解釈できる、この方法により生成される非古典的マイクロ波放射は、高度に相関した光子統計の源として、量子情報処理と量子通信に応用できる潜在的可能性がある。