قام فريق بحث بقيادة البروفيسور Guo Guoping والبروفيسور Cao Gang من جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية والأكاديمية الصينية للعلوم وسيغموند كوهلر من معهد علوم المواد في مدريد، بإنشاء نظرية استجابة للأنظمة متعددة الكيوبت المقترنة بقوة. تم نشر نتائج أبحاثهم مؤخرًا في مجلة Physical Review Letters.

يقوم الباحثون بتطوير نظرية استجابة جديدة للأنظمة متعددة الكيوبت المقترنة بقوة. يعالج هذا الإنجاز التحديات التي تواجه فهم الأنظمة الهجينة QD-Cavity التي تعتمد على الدورية.

تعد النقاط الكمومية لأشباه الموصلات (QDs)، التي تقترن بقوة بفوتونات الموجات الدقيقة، أساسية لدراسة التفاعلات بين الضوء والمادة. في الدراسات السابقة، استخدم فريق البحث رنانات فائقة التوصيل ذات مقاومة عالية لتحقيق اقتران قوي للأنظمة الهجينة ذات التجويف النقطي الكمي. بناءً على هذا الاقتران القوي، قام فريق البحث بدراسة الديناميكا الكهربائية الكمومية للدوائر (cQED) للأنظمة الهجينة المقترنة بقوة بشكل دوري.

صورة مجهرية ضوئية لجهاز مركب تجويف DQD. مصدر الصورة: تصوير Gusisi وآخرون.

في هذه الدراسة، قام الباحثون أولاً بإعداد جهاز مركب ذو تجويف رنين عالي المقاومة يدمج نقطتين كميتين مزدوجتين (DQDs). من خلال الكشف عن إشارة استجابة الموجات الميكروية لنظام هجين مزدوج التجويف النقطي الكمي تحت القيادة الدورية، وجدوا أن نظرية قراءة التجويف المشتت الحالية تفشل بسبب تعزيز قوة الاقتران.

لذلك، ومقارنة بالنظريات الموجودة، طور الباحثون نظرية استجابة جديدة تعتبر التجويف جزءًا من نظام القيادة. وباستخدام هذه النظرية، نجحوا في محاكاة وشرح الإشارات في التجربة وقاموا بدراسة النظام الهجين المزدوج ذو التجويف DQD في ظل القيادة الدورية.

تفتح هذه الدراسة طريقًا لفهم الأنظمة الهجينة الدورية للتجويف QD. بالإضافة إلى ذلك، فإن الطريقة النظرية المعمول بها لا تنطبق فقط على الأنظمة الهجينة ذات نقاط قوة اقتران مختلفة، ولكن يمكن أيضًا توسيعها لتشمل الأنظمة متعددة البتات الكمومية.