Questo circuito superconduttore, costituito da niobio su un substrato di quarzo, può emettere grappoli fino a sei fotoni a microonde. L'inserto mostra un primo piano della giunzione Josephson utilizzata per iniettare portatori di carica a un'energia specificata nel risonatore. Credito:G. C. Ménard et al, Physical Review X (2022). DOI:10.1103/PhysRevX.12.021006
Un team di ricercatori con membri dell'Universit´e Paris-Saclay, dell'Università di Ulm e dell'Institute of Quantum Technologies ha sviluppato un circuito su chip che produce fino a sei fotoni a microonde contemporaneamente. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Physical Review X , il gruppo descrive come hanno costruito il dispositivo, come funzionava bene e il suo possibile utilizzo come modo più efficiente per produrre particelle aggrovigliate.
Negli ultimi anni, scienziati e ingegneri hanno trovato molteplici usi per le particelle aggrovigliate e hanno cercato un modo per produrle in modo più efficiente. Sono generalmente creati utilizzando un dispositivo che divide un singolo fotone in due fotoni, ciascuno con meno energia. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno adottato un approccio diverso, utilizzando un circuito superconduttore.
Il circuito è stato progettato utilizzando una giunzione Josephson, un induttore della bobina e un condensatore posizionato su una base delle dimensioni di un chip. Una giunzione Josephson è un dispositivo con due strisce di superconduttori posizionate su una piastra di base a breve distanza l'una dall'altra. Tra di loro viene quindi fissata una barriera isolante. L'applicazione di tensione a una delle strisce spinge la tensione attraverso l'isolante, dove vengono create coppie di elettroni Cooper. Questi attraversano la barriera e la quantità di energia che hanno dipende dalla quantità di tensione applicata.
Nel nuovo circuito, l'induttore della bobina e il condensatore sono stati sintonizzati in modo che risuonassero alle frequenze delle microonde e il numero di fotoni emessi dal dispositivo dipendeva dalla tensione applicata. Il dispositivo è in grado di produrre sei fotoni contemporaneamente. I ricercatori non hanno testato i fotoni per determinare se fossero entangled, ma credono che fossero basati su esperimenti precedenti che avevano condotto. Inoltre, non hanno tentato di modificare il dispositivo per determinare se potevano essere prodotti più di sei fotoni. Sono necessari ulteriori test, ma se il dispositivo funziona come sperato, potrebbe segnalare l'inizio di una nuova ondata di ricerca basata su gruppi di particelle aggrovigliate. + Esplora ulteriormente
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