我国科学家探测到半导体量子点受微波驱动调制干涉新现象

2021年6月1日，记者从中国科学技术大学获悉，该校中科院量子信息重点实验室郭国平、曹刚教授等与本源量子合作，在微波谐振腔——半导体量子芯片耦合研究中取得重要进展。他们利用微波谐振腔探测到了半导体量子点受微波驱动调制的干涉新现象。相关研究成果近期发表在国际知名期刊《物理评论B》上。

此次研究中，研究团队发现半导体量子点由于具有良好的集成性和扩展性、与传统半导体制造工艺兼容等众多优点，是目前量子计算的重要研究平台之一。而为了实现快速、高保真的量子点比特操控，对受驱量子比特动力学的深入探究至关重要。

科研人员通过制备千欧量级高阻抗的超导干涉谐振器（SQUID）阵列作为微波谐振腔与半导体量子点耦合，极大地提高了微波光子与量子比特的耦合强度，并达到强耦合区间。在该强耦合的电路量子力学系统中，深入地研究了在微波周期驱动下的量子比特动力学性质，并利用高灵敏谐振腔读取了系统的演化图谱。

研究发现，在某些特定的驱动频率下，量子比特的本征态布居数将发生显著的变化，并与腔光子产生作用，导致微波幅值干涉谱中出现新奇的“月牙”形状孔洞。该实验验证了强驱动动力学的稳态理论，体现了微波谐振腔光子在动力学问题中的重要性。