[發(fā)明專利]使用量子非破壞光子檢測(cè)器檢測(cè)單個(gè)微波光子

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780062910.4
• 申請(qǐng)日: 2017-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN110050383B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B.阿布多
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類號(hào): H01P5/18
• 分類號(hào): H01P5/18;G01R23/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王珊珊

1.一種微波檢測(cè)裝置，包括：

量子非破壞微波光子檢測(cè)器；

耦合到所述量子非破壞微波光子檢測(cè)器的正交微波混合耦合器，其中該正交微波混合耦合器包括四個(gè)端口，其中四個(gè)端口中的一個(gè)耦合到量子非破壞微波光子檢測(cè)器；和

耦合到所述正交微波混合耦合器的色散非線性元件，其中，四個(gè)端口中的另一個(gè)耦合到色散非線性元件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波檢測(cè)裝置，其中，所述色散非線性元件被配置為切換到指示檢測(cè)到微波光子的電壓狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微波檢測(cè)裝置，其中，所述電壓狀態(tài)對(duì)應(yīng)于在所述色散非線性元件兩端存在電壓降。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波檢測(cè)裝置，其中，所述色散非線性元件被配置為處于指示沒有檢測(cè)到微波光子的零電壓狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微波檢測(cè)裝置，其中，所述零電壓狀態(tài)對(duì)應(yīng)于所述色散非線性元件兩端沒有電壓降。

6.如權(quán)利要求1所述的微波檢測(cè)裝置，其中，所述色散非線性元件是約瑟夫森結(jié)。

7.如權(quán)利要求1所述的微波檢測(cè)裝置，其中，所述色散非線性元件是直流(DC)超導(dǎo)量子干涉裝置(SQUID)。

8.如權(quán)利要求1所述的微波檢測(cè)裝置，其中隔離器連接在所述正交微波混合耦合器和所述色散非線性元件之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微波檢測(cè)裝置，其中，所述量子非破壞微波光子檢測(cè)器被配置為接收微波信號(hào)和泵浦信號(hào)，使得所述色散非線性元件切換到一個(gè)電壓狀態(tài)，從而檢測(cè)所述微波信號(hào)中的微波光子。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波檢測(cè)裝置，還包括測(cè)量裝置，所述測(cè)量裝置被配置為通過測(cè)量所述色散非線性元件兩端的非零電壓來檢測(cè)微波光子。

11.一種形成微波檢測(cè)裝置的方法，該方法包括：

提供量子非破壞微波光子檢測(cè)器；

提供耦合到所述量子非破壞微波光子檢測(cè)器的正交微波混合耦合器，其中該正交微波混合耦合器包括四個(gè)端口，其中四個(gè)端口中的一個(gè)耦合到量子非破壞微波光子檢測(cè)器；和

提供耦合到所述正交微波混合耦合器的色散非線性元件，其中，四個(gè)端口中的另一個(gè)耦合到色散非線性元件。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述色散非線性元件被配置為切換到指示檢測(cè)到微波光子的電壓狀態(tài)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述電壓狀態(tài)對(duì)應(yīng)于在所述色散非線性元件兩端存在電壓降。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述色散非線性元件被配置為處于指示沒有檢測(cè)到微波光子的零電壓狀態(tài)。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述零電壓狀態(tài)對(duì)應(yīng)于所述色散非線性元件兩端沒有電壓降。

16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述色散非線性元件是約瑟夫森結(jié)。

17.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述色散非線性元件是DC SQUID。

18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中隔離器連接在所述正交微波混合耦合器和所述色散非線性元件之間。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述量子非破壞微波光子檢測(cè)器被配置為接收微波信號(hào)和泵浦信號(hào)，使得所述色散非線性元件切換到一個(gè)電壓狀態(tài)，從而檢測(cè)所述微波信號(hào)中的微波光子。