Séminaire - 01/03/2022 - Rémy DASSONNEVILLE - Ingénierie quantique utilisant des circuits supraconducteurs

Invitation : Sylvain Bertaina (Département PHANO, Equipe MAG).

Diffusion : IM2NP, CINaM, Irphe, LP3, Madirel (via P. Boulet), PIIM (via T. Angot), CPT (T. Martin), Fédération de Chimie (via S. Viel), CP2M

RAPPEL: SEMINAIRE + WEBINAIRE Mardi 01 mars 2022 à 11h00

Salle des séminaires de l'Im2np, campus de Saint-Jérôme, 1er étage Bâtiment Poincaré

Visioconférence en simultané. Lien zoom: voir ci-dessous

Rémy DASSONNEVILLE

ENS Lyon

Ingénierie quantique utilisant des circuits supraconducteurs

The discovery that superconducting qubits can strongly and controllably interact with microwave photons (the quantized electromagnetic fields stored in superconducting resonators) gave birth to the field of circuit-QED in the 1990s. Circuit-QED allows the study and control of light-matter interaction at the quantum level in unprecedented detail. It is today a blooming field of research, as it plays an essential role in the current approaches to quantum computing and information processing but also enables the study of hybrid quantum systems that can interact with microwave photons, like quantum dots, magnons, Rydberg atoms, mechanical systems…

In this seminar, the field of circuit-QED will first be briefly introduced. Second, superconducting qubit readout and an alternative to the standard dispersive readout overcoming its limitations will be discussed. Then, the demonstration of a photo-counter that can detect and resolve the photon number contained in a propagating microwave mode will be presented. Finally, the engineering of dissipation to stabilize steady-state intra-cavity squeezing will be detailed.


Résumé en français:
Le domaine de la circuit-QED est né dans les années 1990 avec la découverte que les qubits supraconducteurs peuvent interagir de manière forte et contrôlable avec les photons micro-ondes (les champs électromagnétiques quantifiés stockés dans les résonateurs supraconducteurs).
La circuit-QED permet d'étudier et de contrôler l'interaction lumière-matière au niveau quantique avec une précision sans précédent.
Il s'agit aujourd'hui d'un champ de recherche florissant, car il joue un rôle essentiel dans les approches actuelles de l’ordinateur quantique et du traitement de l'information quantiques, mais permet également l'étude de systèmes quantiques hybrides pouvant interagir avec des photons micro-ondes, comme les points quantiques, les magnons, les atomes de Rydberg, les systèmes mécaniques...

Dans ce séminaire, le domaine de la circuit-QED sera brièvement présenté. La lecture de qubits supraconducteurs et une alternative à la lecture dispersive standard, permettant de surmonter ses limites, seront discutées. Ensuite, la démonstration d'un photo-compteur capable de détecter et de résoudre le nombre de photons contenus dans un mode micro-ondes propageant sera présentée. Finalement, l'ingénierie de la dissipation pour stabiliser le squeezing intra-cavité en régime permanent sera détaillée.

R. Dassonneville, et al Phys. Rev. X 10, 011045 (2020)