用超导电路模拟双曲超材料

受美国“多学科大学研究计划”资助,普林斯顿大学的研究人员利用共面波导谐振器模拟了一种具有双曲空间晶格的材料。

超导电路已在量子计算、量子模拟等领域大量应用。采用共面波导谐振器可以构造人工微波光子材料,其中光子间的相互作用可以通过非线性谐振器材料或量子比特和谐振器之间的耦合来实现。然而这种模拟通常假设晶格是紧束缚不可变形的,因此不能模拟双曲超材料。为此,研究人员利用共面波导谐振器构造了具有七边形kagome晶格的双曲超材料。三种超导电路单元均由单层超导薄膜刻蚀制造,是对圆柱形同轴电缆的平面模拟。七边形晶格由中心七边形和两个包围七边形的同心圆组成,不同节点根据设计由不同的超导电路单元填充。测量结果表明,该晶格的基本谐振频率为8 GHz,二次谐波为16 GHz,跳频速率为-136.2MHz。这种复合七边形kagome晶格的设计,证明了用共面波导谐振器模拟双曲线晶格的可行性。

这项研究为利用超导电路模拟复杂材料提供了思路,将推动量子模拟、晶体材料等技术的发展。

 

2020-08-24智邦网

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