Acústica cuántica con qubits superconductores

Área de la Ciencia:

• Ciencia de la información cuántica
• Física del estado sólido
• Mecánica eléctrica

Sus antecedentes:

• Los objetos mecánicos son cruciales para la información cuántica y la metrología, sirviendo como memorias o transductores cuánticos.
• La electromecánica tiene como objetivo crear dispositivos robustos y coherentes que vinculen el movimiento a objetos cuánticos no lineales como los qubits superconductores.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar experimentalmente un resonador de ondas acústicas de alta frecuencia fuertemente acoplado a un qubit superconductor.
• Para lograr el control cuántico y la medición de fonones de gigahertz en el nivel cuántico único.

Principales métodos:

• Utilizó la transducción piezoeléctrica para acoplar un resonador de ondas acústicas masivas con un qubit superconductor.
• Tiempos medidos de qubit y coherencia mecánica.
• Se ha demostrado el control cuántico y la medición en fonones de gigahertz.

Principales resultados:

• Logrado un fuerte acoplamiento con una cooperatividad de 260.
• Tiempos medidos de qubit y coherencia mecánica de aproximadamente 10 microsegundos.
• Mostró el acceso controlado a múltiples modos de fonón utilizando métodos de fabricación simples.

Conclusiones:

• El dispositivo demostrado ofrece una plataforma robusta para sistemas electromecánicos cuánticos.
• Permite el control de un solo nivel cuántico y la medición de fonones de gigahertz, avanzando las tecnologías cuánticas.
• Destaca el potencial de la transducción piezoeléctrica para dispositivos cuánticos escalables.