Letter 物理：強結合領域における回路共振器エレクトロメカニクス 2011年3月10日 Nature 471, 7337 doi: 10.1038/nature09898 巨視的な力学的物体の量子性を実証・利用することは、量子ベース計測や量子情報プロトコルの限界を直接調べることに、また巨視的量子コヒーレンスに関するずっと以前からの疑問を検証するのにも役立つと考えられる。この取り組みの中心となるのが、長寿命力学状態の必要性である。これまでの取り組みで量子的振る舞いが確認されているが、それは低Q値力学系に関する結果であった。共振器オプトメカニクスおよびエレクトロメカニクスは、高Q値機械的振動子を電磁空洞共振とパラメトリック結合させるものであり、この分野は、量子レベルでの運動を冷却、操作、検出するための実用的な構成を提供する。ここで必要となることの1つは強い結合で、2つの系の間の相互作用がいずれかの系からのエネルギー散逸よりも速いものである。今回我々は、集中定数素子型超伝導共鳴共振器に自立型でフレキシブルなアルミニウム膜を組み込むことによって、これら2つの系の間の単一光子結合強度を、これまでに得られた結合強度と比べて2桁以上向上させた。機械的振動子と空洞共振の差周波数でのパラメトリック駆動トーンによって、全体の結合強度が急激に増加するため、完全に量子利用強結合領域に入ることができる。このことは、裸の共振器線幅のほぼ6倍の最大ノーマルモード分裂によって、確認されている。これらの「ドレスト状態」の分光測定結果は、最近の理論予測と定量的によく一致している。ここで提示した基本的回路構成は、基底状態冷却や、それに続く力学的運動の長寿命量子状態のコヒーレント制御・測定への実現可能な道を提供する。 Full Text PDF 目次へ戻る
