近日，阿爾托大學的 Jukka Pekola 教授和博士生 Bayan Karimi 提出了一種測量單個微波光子能量的新方法。這些低能量光子由人工量子系統(tǒng)(例如超導量子位)發(fā)射，連續(xù)檢測它們一直具有挑戰(zhàn)性，但在量子信息處理和其他量子技術(shù)中大有作用。

超導量子位在不同狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換時會產(chǎn)生光子，并將能量輻射到其環(huán)境中。研究人員將其轉(zhuǎn)化為熱量，以此來捕獲該光子的微小能量。這項新技術(shù)依賴于將光子的能量分散到兩個獨立的“熱浴”中，并同時使用兩個未耦合的探測器進行測量。這將顯著提高信噪比，從而更容易檢測吸收事件及其能量。

Jukka Pekola教授說：“在我們提出的設(shè)置中，量子位的能量很大，而其典型的工作溫度非常低。”

Karimi補充說，“互相關(guān)法可用于測量極其微小的溫度變化，它有望檢測到比以前使用的方法小幾個數(shù)量級的能量。”

研究人員表示，許多基本問題仍然懸而未決，但這將是第一次將光子的能量分成兩個不同的熱探測器并進行觀察。研究團隊稱，目前正在根據(jù)這一想法進行實驗。

該研究論文題為“Ultrasensitive Calorimetric Detection of Single Photons from Qubit Decay,”，已發(fā)表在Physical Review X上。

關(guān)鍵詞： 低能光子 新方法 方法 量子位