A quantum power sensor includes a two-level quantum system strongly coupled to a transmission line supporting propagation waves. A method for measuring power in a transmission line includes: coupling a two-level quantum system to a transmission line; and determining the coupling and Rabi frequency of a two-level system.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】量子功率传感器
本专利技术涉及功率传感器，特别地涉及用于测量低温恒温器中的微波信号的绝对功率的传感器。
技术介绍
诸如量子装置和超导量子位元的在低温下工作的许多装置使用或处理微波信号，该微波信号即频率介于1GHz至50GHz的范围内的信号。这样的信号通过传输线传输。微波超导电路的研究进展，特别是对量子计算和量子光学的应用要求对微波线进行校准以及了解施加到低温下的电路的功率。迄今为止，尚没有用于测量在例如小于5K的低温下连续传输线中的微波信号的绝对功率的方法。US2009/0289638公开了一种用于通过测量支持单模的传输线腔中的驻波的功率来测量量子位元的状态的装置。已知的功率计和频谱分析仪依赖于在低温下不工作的基于半导体的电子器件。因此，需要从低温恒温器中取出待测量的微波信号，使得可以在室温下测量该微波信号的功率。然而，因为无法确切知道传输线在感兴趣点和室温测量装置之间的衰减，所以在室温下测量的功率不能准确地指示低温恒温器内感兴趣点处的功率：只能例如在将引入额外的不确定性的单独的实验中间接地测量该功率。因为微波线的特性和部件的特性在该微波线和部件被冷却到低温温度时...
【技术保护点】
1.一种量子功率传感器，包括二能级量子系统，所述二能级量子系统耦合到支持传播波的传输线。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.19 GB 1615902.21.一种量子功率传感器，包括二能级量子系统，所述二能级量子系统耦合到支持传播波的传输线。2.根据权利要求1所述的量子功率传感器，其中，所述传输线具有O.5GHz或更高的带宽，优选地具有1.OGHz或更高的带宽。3.根据权利要求2所述的量子功率传感器，其中，所述传输线支持具有介于1GHz至20GHz的范围内的频率的传播波。4.根据权利要求1、2或3所述的量子功率传感器，进一步包括分析仪，所述分析仪被配置为测量所述二能级系统与所述传输线的耦合以及所述二能级系统的Rabi频率。5.根据权利要求4所述的量子功率传感器，其中，所述分析仪是连接到所述传输线的频谱分析仪或矢量网络分析仪。6.根据权利要求4或5所述的量子功率传感器，其中，所述分析仪被配置为在室温下工作。7.一种测量系统，包括根据权利要求4、5或6所述的量子功率传感器和待测量的目标装置。8.根据权利要求7所述的测量系统，其中，所述目标装置连接在所述传输线和所述分析仪之间。9.根据权利要求7所述的测量系统，其中，所述分析仪连接到所述传输线的输入端，并且所述目标装置连接到所述传输线的输出端。10.根据权利要求9所述的测量系统，其中，所述分析仪通过具有方向性的元件连接到所述传输线。11.根据权利要求9或1O所述的测量系统，进一步包括连接到所述传输线的电源和用于响应于所述分析仪来控制所述电源的控制系统。12.根据权利要求7所述的测量系统，其中，所述目标装置连...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥列格·弗拉基米罗维奇·阿斯塔菲夫，赖斯·谢哈伊达罗夫，弗拉基米尔·尼古拉耶维奇·安东诺夫，特雷莎·克莱尔·霍尼加尔德克瑞尼斯，塞巴斯蒂安·埃里克·德格拉夫，
申请(专利权)人：NPL管理有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB
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