19、表面声波量子换能器相关研究

表面声波量子换能器相关研究

1. 不同自旋 - 谐振器耦合

在实现声表面波（SAW）声子与双量子点（DQD）相互作用的 Jaynes - Cummings 哈密顿量时，若不将梯度 $\Delta$ 纳入量子比特基的定义中，可将逻辑子空间与电子态 $|T_0\rangle$ 和 $|S\rangle$ 对应起来。这里，$|S\rangle$ 是两个杂化单重态之一，另一个单重态因远失谐而被忽略。电子哈密顿量为 $H_0 = -J(\varepsilon)|S\rangle\langle S| - \tilde{\Delta}(|T_0\rangle\langle S| + h.c.)$，其中 $\tilde{\Delta} = \langle S_{11}|S\rangle\Delta$，$J(\varepsilon)$ 描述交换相互作用。

在这种情况下，自旋 - 谐振器相互作用形式为：
[H_{int} = g_{qd}(a + a^{\dagger})\otimes|S\rangle\langle S|]
此式可视为依赖声子态的力，会使量子比特的跃迁频率随位置 $\hat{x} = (a + a^{\dagger})/\sqrt{2}$ 发生偏移。单声子拉比频率为 $g_{qd} = \kappa_S^2\eta g_{eo}\varphi_0F(kd)$，其中 $\kappa_S = \langle S_{02}|S\rangle$。基于该耦合，可设想多种量子光学实验。例如，当梯度 $\Delta = 0$ 时，声子模式的 $\hat{x}$ 正交分量可作为量子非破坏变量，因为它是声子模式与电子测量仪耦合系统的运动积分。

2. 合作参数的广义定义