Спектроскопия рассеяния на сверхпроводящем искусственном атоме, связанном с двумя полупространствами

Мы предлагаем новый способ измерения спектроскопии квантовых систем. Сверхпроводящая квантовая система — искусственный атом — асимметрично присоединена к двум полубесконечным линиям передачи (одномерным полупространствам). При этом напрямую между собой линии практически не связаны, что приводит к подавлению прямой передачи сигнала между линиями. Искусственный атом, возбуждаемый со стороны более слабой связи, переизлучает преимущественно в линию с сильной связью. Измеряя спектр излучения, мы восстанавливаем энергетические уровни искусственного атома. Наш метод позволяет отфильтровывать возбуждающую гармонику и детектировать только упруго рассеянное поле, соответствующее межуровневым переходам в искусственном атоме. Также мы демонстрируем атомные переходы между более высокими уровнями. Такая система не имеет аналогов в оптическом диапазоне с естественными атомами или квантовыми точками, связанными с двумя полупространствами.