频率分辨解相干光谱法研究耦合到高阻抗谐振器的半导体电荷量子比特
超导谐振器与半导体量子点耦合,为研究固态量子系统中的光-物质相互作用及退相干机制提供了一个强大的平台。本研究探索了一种混合电路量子电动力学架构,该架构由GaAs双量子点电荷量子比特与高阻抗、频率可调的SQUID阵列谐振器通过电容耦合构成。通过将量子比特跃迁频率调谐在\(ω_\mathrm{q}/2π\sim 3\)至6 GHz范围内,该团队在一个宽能量窗口内对电荷量子比特进行了频率分辨的退相干光谱分析。时间分辨测量使研究人员能够区分弛豫过程和纯退相位过程,并识别出随量子比特频率变化的不同退相干区域。研究发现,在较低频率(≤ 4.5 GHz)下,退相位主导了量子比特线宽;而在较高频率下,能量弛豫成为主要贡献因素。测得的弛豫速率频率依赖性呈现三次方标度关系,这与电荷量子比特因与压电声子库耦合而衰减的规律一致,并提供了对相应声子诱导谱密度的频率分辨访问。该团队的成果表明,混合半导体-超导电路可作为灵敏的光谱工具,用于探测与多种混合量子器件相关的微观退相干机制。

