Coupling organic free-radical molecules to lumped-element superconducting resonators

Анотація

Перспективний шлях до реалізації молекулярного спінового квантового процесора ґрунтується на зв’язуванні магнітних молекул з окремими фотонами, які обмежені в надпровідних резонаторах. Як просте наближення до такої гібридної схеми досліджено умови, що визначають колективне зв’язування органічних вільних радикалів DPPH з дискретно-елементними надпровідними LC резонаторами. У цих мікросхемах кілька резонаторів під’єднано до однієї лінії зчитування. Це дозволяє задавати відповідні властивості резонатора, такі як резонансна частота, об’єм резонатора та імпеданс, зберігаючи при цьому ідеальну передачу сигналу для пристрою. У цій роботі використано ці конструктивні можливості для досягнення когерентного режиму спін-фотонного зв’язку. Крім того, досліджено, як цей зв’язок залежить від відносної орієнтації зовнішнього постійного магнітного поля відносно магнітного поля фотонів та розташування спінів відносно поверхні мікросхеми.