ВОЛНОВОЕ СМЕШЕНИЕ КЛАССИЧЕСКИХ И КВАНТОВЫХ СВЧ-СИГНАЛОВ НА ОДИНОЧНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВЫХ ИСКУССТВЕННЫХ АТОМАХ Текст научной статьи по специальности «Физика»

ВОЛНОВОЕ СМЕШЕНИЕ КЛАССИЧЕСКИХ И КВАНТОВЫХ СВЧ-СИГНАЛОВ НА ОДИНОЧНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВЫХ ИСКУССТВЕННЫХ АТОМАХ

(приглашенный секционный)

Дмитриев А.Ю.1, Васенин А.В.1, Гунин С.А.1,2, Сабиров Т.Р1., Болгар А.Н.1, Погосов В.В.3, Ремизов С.В. 3, Елистратов А.А. 3, Астафьев О.В.1,2

(1) Лаборатория искусственных квантовых систем, Московский Физико-технический Институт, г.

Долгопрудный, Институтский пер.,9 (2) Сколковский Университет Науки и Технологий, Сколково, Большой Бульвар, 30/1 (3) ВНИИА Автоматики им. Духова, 127055, Москва, Россия Представлены результаты изучения волнового смешения (интермодуляции) когерентных волн на одиночных сверхпроводниковых двухуровневых системах, сильно связанных с копланарным волноводом - открытым одномерным пространством [1]. При рассеянии двух непрерывных почти резонансных волн (классических сигналов) возникает ряд боковых компонент когерентного излучения

[2], тогда как при рассеянии неперекрывающихся импульсов число компонент сильно ограничено, вплоть до одной боковой компоненты [3,4]. Теоретические работы предсказывают [5,6], что подобные нелинейные эффекты могут использоваться для определения фотонной статистики в одном из сигналов. Мы приводим теоретические результаты [7] смешения классического сигнала с однофотонным сигналом, испускаемого кубитом-источником, а также со сжатым вакуумом. Также представлены экспериментальные результаты смешения классической волны с анти-группированным светом, испускаемым кубитом-источником в стационарном режиме, а также с однофотонными суперпозициями, излучаемыми в импульсном режиме. Спектры смешения значительно отличаются от классического случая, что подтверждает неклассичность генерируемого нами анти-группированного света, и более того, показывает возможность использования волнового смешения для получения информации о фотонной статистике.

[1] O. Astafiev, A. M. Zagoskin, A. A. Abdumalikov, Jr., Yu. A. Pashkin, T. Yamamoto, K. Inomata, Y. Nakamura, and J. S. Tsai et al. Science 327, 840 (2010)

[2] A. Yu. Dmitriev, R. Shaikhaidarov, T. Honigl-Decrinis, S. E. de Graaf, V. N. Antonov, and O. V. Astafiev. Phys. Rev. A 100, 013808 (2019)

[3] A.Yu.Dmitriev, R.S.Shaikhaidarov, V.N.Antonov, T.Honigl-Decrinis, O.V.Astafiev. Nature Communications 8, 1352 (2017)

[4] A. V. Vasenin, A. Yu. Dmitriev, S. V. Kadyrmetov, A. N. Bolgar, and O. V. Astafiev. Phys. Rev. A 106, L041701 (2022)

[5] G. J. Milburn and D. F. Walls, Phys. Rev. A 28, 2646 (1983).

[6] D. F. Walls, M. J. Collet, and G. J. Milburn, Phys. Rev. D 32, 3208 (1985).

[7] W.V.Pogosov, A.Yu.Dmitriev, O.V. Astafiev. Phys. Rev. A 104, 023703 (2021)