我校郭光灿院士团队在半导体量子点-微波谐振腔杂化系统的动力学驱动研讨中获得重要开展。该团队郭国平教授和曹刚教授等人与马德里材料科学研讨所西格蒙德·科勒（Sigmund Kohler）高档研讨员以及根源量子核算有限公司协作，从试验和理论上研讨了非色散耦合的受驱量子点-微波谐振腔杂化系统，开展并验证了一种可适用于不同耦合强度和多量子比特系统的呼应理论办法。研讨成果以“Probing Two Driven Double Quantum Dots Strongly Coupled to a Cavity”为题，作为封面文章宣布在6月9日出书的世界物理闻名期刊《Physical Review Letters》上。
微波光子和半导体量子比特的强耦合是当时的研讨热门，它既是使用微波光子完成量子比特间长程相干耦合的条件，也是探究丰厚的光与物质相互作用的钥匙。在之前的作业中（Science Bulletin 66, 332–338 (2021)），课题组凭借高阻抗超导微波谐振腔，完成了量子点-微波谐振腔杂化系统的强耦合。在此基础上，课题组进一步研讨了强耦合杂化系统在周期性驱动下的动力学现象。
在该作业中，研讨人员制备了高阻抗微波谐振腔与两个双量子点集成的复合器材。经过勘探双量子点-谐振腔杂化系统在周期性驱动下的微波呼应信号，发现因为耦合强度的提高，现有色散读出理论办法失效。为此，研讨人员开展了一种新的呼应理论办法，与现有理论将谐振腔的影响作为相对独立的微扰项不同，新理论将谐振腔视为受驱系统的一部分。使用该理论，研讨人员成功模仿和解说了试验信号，并进一步研讨了耦合两个双量子点的杂化系统在周期性驱动下的景象。
这些试验和理论研讨为了解周期性驱动下的量子点-谐振腔杂化系统供给了一个新的视点。一起，该作业开展和验证的理论办法具有非常好的普适性和可扩展性，不只适用于不同耦合强度的杂化系统，还可扩展到更多比特，相同或许应用于其他物理系统。
近年来，该团队在微波谐振腔耦合与扩展半导体量子比特方面获得系列开展，最近还完成了五个半导体量子比特与微波谐振腔的集成与耦合（Nano Letters 23, 4175-4182 (2023)）。
图:（a）光学显微镜下的器材结构图。黄色方框内为微波谐振腔，赤色方框内为双量子点，插图为电子显微镜下的双量子点电极结构图。（b）单个双量子点-腔杂化能级示意图，灰色震动曲线代表施加的周期性驱动微波。（c）频谱丈量成果。（d）、（e）分别为两个双量子点-腔杂化能级示意图及频谱丈量成果。
中科院量子信息要点试验室博士生顾思思为论文榜首作者，郭国平、曹刚以及马德里材料科学研讨所西格蒙德·科勒为论文一起通讯作者。该作业得到了科技部、国家自然科学基金委的赞助。
（中科院量子信息要点试验室、物理学院、中科院量子信息和量子科学技术创新研讨院、科研部）
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