Een onderzoeksteam onder leiding van professor Guo Guoping en professor Cao Gang van de University of Science and Technology of China, Chinese Academy of Sciences, en Sigmund Kohler van het Institute of Materials Science in Madrid, creëerde een responstheorie voor sterk gekoppelde multi-qubit-systemen. Hun onderzoeksresultaten zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters.
Onderzoekers ontwikkelen een nieuwe responstheorie voor sterk gekoppelde multi-qubit-systemen. Deze doorbraak pakt de uitdagingen aan waarmee we te maken krijgen bij het begrijpen van periodiciteitsgestuurde QD-Cavity hybride systemen.
Halfgeleider-kwantumdots (QD's), die sterk koppelen aan microgolffotonen, zijn de sleutel tot het bestuderen van interacties tussen licht en materie. In eerdere studies gebruikte het onderzoeksteam supergeleidende resonatoren met hoge impedantie om een sterke koppeling van hybride kwantumdot-holtesystemen te bereiken. Op basis van deze sterke koppeling heeft het onderzoeksteam de circuitkwantumelektrodynamica (cQED) van periodiek aangedreven sterk gekoppelde hybride systemen verder bestudeerd.
In deze studie hebben de onderzoekers eerst een composietapparaat met hoge impedantie en resonantieholtes voorbereid waarin twee dubbele kwantumdots (DQD's) zijn geïntegreerd. Door het microgolfresponssignaal van een dubbel quantum dot-cavity hybride systeem onder periodieke aansturing te detecteren, ontdekten ze dat de bestaande uitleestheorie van de dispersieve holte faalt vanwege de verbetering van de koppelingssterkte.
Daarom ontwikkelden de onderzoekers, vergeleken met bestaande theorieën, een nieuwe responstheorie die de holte als onderdeel van het aandrijfsysteem beschouwt. Met behulp van deze theorie hebben ze met succes de signalen in het experiment gesimuleerd en verklaard en het hybride systeem met dubbele DQD-caviteit verder bestudeerd onder periodiek rijden.
Deze studie opent een weg naar het begrijpen van periodiek aangedreven hybride systemen met QD-caviteit. Bovendien is de gevestigde theoretische methode niet alleen toepasbaar op hybride systemen met verschillende koppelsterktes, maar kan deze ook worden uitgebreid naar multi-qubit-systemen.