Des physiciens de l'ETH Zurich ont relié un résonateur mécanique à un quantum supraconducteur
Des scientifiques utilisent une plaque comme résonateursaphir de haute qualité d'une épaisseur d'un peu moins de 0,5 mm. À son sommet se trouve un mince transducteur piézoélectrique qui peut exciter des ondes acoustiques qui sont réfléchies par le bas et se propagent ainsi à travers un volume bien défini à l'intérieur de la dalle. Les chercheurs notent que ces excitations représentent le mouvement collectif d'un grand nombre d'atomes, qui sont quantifiés (en photons) et peuvent être soumis à des opérations quantiques.
Champs électromagnétiques associés àcircuit supraconducteur, assurent la connexion du qubit avec le transducteur piézoélectrique du résonateur acoustique et donc avec ses états quantiques mécaniques.
Image : von Lüpke et al., Nature Physics
Les chercheurs notent que dans leurs expériences, aucunil y a un échange direct d'énergie entre le qubit supraconducteur et le résonateur acoustique lors de la mesure. Au lieu de cela, les propriétés du qubit dépendent du nombre de phonons dans le résonateur acoustique. Cette approche permet d'étudier l'état quantique mécanique de manière "sans contact".
Dans leur étude, les physiciens ont pu extrairerépartition du nombre de phonons dans son résonateur acoustique après excitation par différentes amplitudes. De plus, ils ont démontré un moyen de déterminer en une seule mesure si le nombre de phonons dans un résonateur est pair ou impair (ce qu'on appelle la mesure de parité) sans aucune information supplémentaire sur la distribution des phonons.
Les scientifiques notent que l'obtention d'un teldes informations spécifiques, plutôt que toute autre, sont cruciales dans un certain nombre d'applications technologiques quantiques. Par exemple, un changement de parité (passage d'un nombre impair à un nombre pair ou inversement) peut signaler qu'une erreur a affecté l'état quantique.
Les chercheurs prévoient de continuer à travailler surtechnologie pour permettre le contrôle total d'un système mécanique quantique, comme la correction d'erreurs, tout en maintenant un état quantique.
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