2023年3月22日,美国芝加哥大学与斯坦福大学组成的联合研究团队在低温(5K)环境下,将85Rb冷原子系综同时与三维超导谐振器和振动抑制光腔耦合,展示了利用激光冷却的铷原子实现低能量和高能量光子之间的转换。该转换器若与超导量子比特相结合,将构成一个完整的量子网络平台。该成果于3月22日发表在《自然》杂志上。
这项工作将超导电路与光学光子连接了起来,为由不同系统组成的混合量子系统在量子信息处理、存储和通信方面的应用奠定了基础。除了波长转换,实验中的转换器还可以作为单个毫米波光子的传感器,在暗物质探测、天体毫米级光子探测等宇宙学领域中都有望得以应用。另一方面,由于目前在量子信息中毫米波光子的应用几乎尚未开展,例如,大多数超导平台在5GHz的微波频率下工作,而该实验则是在接近100GHz下工作,该平台有可能与在毫米波频率下工作的新兴量子电路技术相结合。
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-023-05740-2
报道链接:
https://www.nature.com/articles/d41586-023-00323-7