Quantum-nanomechanical switch for quantum communication facilitated by the charge qubit

Анотація

Запропоновано наноелектромеханічний пристрій для створення квантово-наномеханічного руху зарядженого кубіта у двовимірному просторі. Квантовий характер такого руху обумовлений тією обставиною, що стани кубіта переплетені з наномеханічними «кішковими станами» (“cat states”). Установка базується на мезоскопічному терміналі, що використовує ефект змінного струму Джозефсона між надпровідними електродами та мезоскопічною надпровідною гранулою — вібруючим зарядовим кубітом. Необхідна функціональність досягається шляхом керування двома зовнішніми параметрами: напругою зміщення між надпровідними електродами та керуючою напругою, що прикладається до затворних електродів. У той час як резонансне тунелювання куперівських пар між надпровідниками та зарядовим кубітом створює наномеханічні когерентні стани, затворна напруга керує параметрами двовимірного руху. Керування просторовим рухом зарядженого кубіта відкриває можливість квантового зв’язку між різними терміналами, розташованими у просторі. Подібне керування наномеханічним рухом, переплетеним зі станами зарядового кубіта, природно назвати «квантовим перемикачем».