Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Guo Guoping và Giáo sư Cao Gang từ Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, Viện Khoa học Trung Quốc dẫn đầu, đã hợp tác với Sigmund Kohler từ Viện Khoa học Vật liệu ở Madrid để tạo ra lý thuyết phản ứng cho các hệ thống đa qubit được liên kết mạnh mẽ. Kết quả nghiên cứu của họ gần đây đã được công bố trên tạp chí Physical Review Letters.

Các nhà nghiên cứu phát triển lý thuyết phản ứng mới cho các hệ thống đa qubit được liên kết mạnh mẽ. Bước đột phá này giải quyết những thách thức phải đối mặt trong việc tìm hiểu các hệ thống lai QD-Cavity định hướng theo chu kỳ.

Các chấm lượng tử bán dẫn (QD) kết hợp mạnh với các photon vi sóng là chìa khóa để nghiên cứu các tương tác vật chất ánh sáng. Trong các nghiên cứu trước đây, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các bộ cộng hưởng siêu dẫn có trở kháng cao để đạt được sự kết hợp mạnh mẽ của các hệ thống lai khoang chấm lượng tử. Dựa trên sự kết hợp mạnh mẽ này, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu sâu hơn về điện động lực học lượng tử mạch (cQED) của các hệ thống lai ghép mạnh được điều khiển định kỳ.

Ảnh vi mô quang học của thiết bị tổng hợp khoang DQD. Nguồn ảnh: Ảnh của GuSisi et al.

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu lần đầu tiên chuẩn bị một thiết bị tổng hợp khoang cộng hưởng trở kháng cao tích hợp hai chấm lượng tử kép (DQD). Bằng cách phát hiện tín hiệu phản ứng vi sóng của hệ thống lai khoang chấm lượng tử kép trong quá trình truyền động định kỳ, họ phát hiện ra rằng lý thuyết đọc khoang phân tán hiện tại không thành công do cường độ ghép nối tăng cường.

Do đó, so với các lý thuyết hiện có, các nhà nghiên cứu đã phát triển một lý thuyết phản ứng mới coi khoang là một phần của hệ thống truyền động. Sử dụng lý thuyết này, họ đã mô phỏng và giải thích thành công các tín hiệu trong thí nghiệm, đồng thời nghiên cứu sâu hơn về hệ thống hybrid khoang DQD kép trong quá trình truyền động định kỳ.

Nghiên cứu này mở ra một cách hiểu về các hệ thống lai QD-cavity được điều khiển định kỳ. Ngoài ra, phương pháp lý thuyết đã được thiết lập không chỉ có thể áp dụng cho các hệ thống lai có cường độ khớp nối khác nhau mà còn có thể được mở rộng cho các hệ thống đa qubit.