非厄米超导量子芯片

少光子单向传输

在片上超导量子电路中实现异常点相变，使微波在少光子水平仍能单向传输，可用于片上量子隔离器。

Ruan, Xinhui · Chen-, Ming · Huang, Ran · Kuang, Le Mantg · 赵千川 · Tsai, Jaw Shen · 景辉 · Yang, Lan · Nori, Franco · 郑东宁 · 刘宇 · Jing, Zhang · Peng, Zhihui

Nature Communications 2024

参数信息

异常点位置

1

技术优势

少光子下仍单向

在对称破缺相中，即使微波功率降至少光子水平，传输仍保持单向性，证明该效应是量子本征的。

片上集成

整个非厄米系统构建在片上超导量子电路中，可直接与现有低温微波线路和超导量子处理器集成。

应用场景

• 片上量子光学：在少光子水平实现非互易传输，为片上量子光源和量子网络提供隔离器。
• 量子光子集成：将非厄米功能集成到超导光子芯片，推动量子光子器件小型化。
• 超导量子电路：拓展超导电路在非厄米物理中的用途，为量子计算提供新元件。
• 微波量子器件：作为少光子微波隔离器，保护量子处理器免受反射信号干扰。