Центральное понятие в квантовой механике – понятие энергетического уровня. Когда квант, механическая система, такая как атом, поглощает квант энергии от света, это становится взволнованным от более низкого до более высокого энергетического уровня.
Изменение разделения между энергетическими уровнями называют модуляцией частоты. В квантовых устройствах модуляция частоты используется в управлении взаимодействиями, вызывая переходы среди квантовых состояний и технических искусственных энергетических структур.«Основание кванта механическая модуляция частоты известно с 1930-х.
Однако прорыв различных квантовых технологий в 2000-х создал потребность в понимании и лучших теоретических инструментах квантовых систем при модуляции частоты», говорит Матти Сильвери, в настоящее время постдокторский исследователь из Университета Оулу.Понимание и использование модуляции частоты важно для развития более точных квантовых устройств и более быстрых квантовых ворот для квантовых компьютеров мелкого масштаба ближайшего будущего. Область исследования квантовых устройств и вычисления быстро растет, и это недавно привлекло также инвестиции от крупнейших технологических компаний, такой как, от Google, Intel, IBM и Microsoft.
«Мы хотели рассмотреть недавний экспериментальный и теоретический прогресс со всевозможными видами квантовых систем при модуляции частоты. Мы надеемся ускорить исследование в этой области», добавляет преподаватель Сорин Параоану из Университета Аалто.Статья обсуждает физику модуляции частоты в квантовых схемах сверхпроводимости, ультрахолодных атомах, центрах вакансии азота в алмазных и наноэлектромеханических резонаторах.
С этими платформами энергетические уровни могут быть точно смодулированы с напряжением, микроволновыми печами или лазерами в различных экспериментальных параметрах настройки. Теоретические результаты статьи общие и могут быть применены к различным квантовым системам.