Відділ надпровідних і мезоскопічних структур

Перейти до контакту

Головне меню:

Дослідження
Динаміка мезоскопічних систем
Вступ
Ми вивчаємо квантові динамічні явища в мезоскопічних системах, які включать до себе надпровідні контури, низькорозмірні напівпровідні структури, наномеханічні резонатори. При цьому ми застосовуємо та розвиваємо інструментарій сучасної теорії твердого тіла, щоб загострити наше розуміння квантових явищ, актуальних для виміру та контролю індивідуальних квантових систем. Ми не тільки вивчаємо теоретично фундаментальні явища, такі як осциляції Рабі та переходи Ландау-Зінера-Штюкельберга-Майорани (ЛЗШМ), але й співвідносимо наші результати з експериментальними дослідженнями. Нещодавні результати описано коротко нижче, а повний лист публікацій можна знайти в розділі Публікації, а також в GoogleScholar.

 
Нещодавні результати
Мем-ємності та мем-індуктивності на основі кубітів
Сьогодні є великий інтерес до вивчення елементів електричних контурів, у яких є пам’ять; а саме, це – мемристивні, мемємнісні та меміндуктивні контурні елементи, які є узагальненнями добре відомих опору, ємності та індуктивності. Ми запропонували та вивчили квантові реалізації елементів з пам'яттю, які основані на твердотільних кубітах. Квантові властивості систем на основі кубітів роблять їхній відгук унікальним, що привносить таким чином нову функціональність в інструментарій пристроїв з пам'яттю.  
Одягнені стани
Резонатор на лінії передач при низьких температурах поводиться як квантовий осцилятор; його вплив на пов’язаний з ним кубіт може бути описано процедурою, яка відома як одягнення станів кубіту. Ми розвинули теорію для випадку резонатора з подвійним збудженням та описали низку ефектів, що спостережені експериментаторами з ІФТ, м. Йєна. Було показано, що така система «кубіт-резонатор» може бути використана для посилення чи послаблення слабких сигналів.
Квантова індуктивність та ємність
Якщо квантова система входить до складу електричного контуру, її треба описувати в термінах ймовірності заселеності енергетичних рівнів. Тоді система характеризується відповідними параметричними індуктивностями, ємностями та опором. Із-за їхньої залежності від ймовірностей, до них в такому випадку застосовують визначення «квантові». Ми використовуємо таку теорію для опису штучних дворівневих систем.     Дивись також висвітлення цієї роботи в пресі.   
Інтерферометрія ЛЗШМ
Давно відомо, що не тільки неадіабатичні переходи ЛЗШМ відбуваються між дискретними рівнями енергії, але ще й важливим є набір фази під час еволюції. Ця фаза, відома як фаза Штюкельберга, може приводити як до конструктивної, так і деструктивної інтерференції. Ми узагальнили теорію, щоб описати нещодавно спостережені інтерференційні картини в різних мікроскопічних та мезоскопічних системах. Ця галузь остається актуальною, одним з свідчень чого є високе цитування нашої оглядової статті.
Квантова зворотна дія з затримкою відгуку
Ми розвинули напівкласичну теорію для опису системи, яка складається з класичного резонатора, який пов'язаний з квантовою підсистемою. Було розглянуто вплив релаксації в останній на осциляції в резонаторі. Показано, що це приводить до істотного збільшення чи зменшення добротності резонатора.   Ми вважаємо, що такий теоретичний підхід є корисним для опису експериментів, таких як в цій роботі: .
Багатофотонні переходи
Коли кратна частота збудження близька до енергетичної щілини в квантовій системі, це може привести до збудження в системі шляхом багатофотонних переходів. Ми вивчали такі збудження для різних постановок задачі, включаючи одно- та двох-кубітні системи з прямими та сходовими переходами. І хоча реалістичні системи досить складні – крім квантової підсистеми вони містять електроніку для збудження і зчитування – нам вдалося кількісно описати різні збуджувані дисипативні системи на основі кубітів. Ці дослідження привели до декількох оригінальних статей, оглядової статті та монографії.  

 
Назад до змісту | Назад до головного меню