Hyppää sisältöön
    • FI
    • ENG
  • FI
  • /
  • EN
OuluREPO – Oulun yliopiston julkaisuarkisto / University of Oulu repository
Näytä viite 
  •   OuluREPO etusivu
  • Oulun yliopisto
  • Avoin saatavuus
  • Näytä viite
  •   OuluREPO etusivu
  • Oulun yliopisto
  • Avoin saatavuus
  • Näytä viite
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Spectroscopy of artificial atoms and molecules

Tuorila, Jani (2011-03-15)

 
Avaa tiedosto
isbn978-951-42-6213-5.pdf (6.678Mt)
isbn978-951-42-6213-5_meta.xml (37.24Kt)
isbn978-951-42-6213-5_solr.xml (33.53Kt)
Lataukset: 


Tuorila, Jani
University of Oulu
15.03.2011
Tämä Kohde on tekijänoikeuden ja/tai lähioikeuksien suojaama. Voit käyttää Kohdetta käyttöösi sovellettavan tekijänoikeutta ja lähioikeuksia koskevan lainsäädännön sallimilla tavoilla. Muunlaista käyttöä varten tarvitset oikeudenhaltijoiden luvan.
Näytä kaikki kuvailutiedot
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:ISBN:9789514262135

Kuvaus

Academic Dissertation to be presented with the assent of the Faculty of Science, University of Oulu, for public discussion in Auditorium L10, on June
4th, 2010, at 12 o’clock noon.
Tiivistelmä

Abstract

Elementary experiments of atomic physics and quantum optics can be reproduced on a circuit board using elements built of superconducting materials. Such systems can show discrete energy levels similar to those of atoms. With respect to their natural cousins, the enhanced controllability of these ‘artificial atoms’ allows the testing of the laws of physics in a novel range of parameters. Also, the study of such systems is important for their proposed use as the quantum bits (qubits) of the foreseen quantum computer.

In this thesis, we have studied an artificial atom coupled with a harmonic oscillator formed by an LC-resonator. At the quantum limit, the interaction between the two can be shown to mimic that of ordinary matter and light. The properties of the system were studied by measuring the reflected signal in a capacitively coupled transmission line. In atomic physics, this has an analogy with the absorption spectrum of electromagnetic radiation. To simulate such measurements, we have derived the corresponding equations of motion using the quantum network theory and the semi-classical approximation. The calculated absorption spectrum shows a good agreement with the experimental data. By extracting the power consumption in different parts of the circuit, we have calculated the energy flow between the atom and the oscillator. It shows that, in a certain parameter range, the absorption spectrum obeys the Franck-Condon principle, and can be interpreted in terms of vibronic transitions of a diatomic molecule.

A coupling with a radiation field shifts the spectral lines of an atom. In our system, the interaction between the atom and the field is nonlinear, and we have shown that a strong monochromatic driving results in energy shifts unforeseen in natural or, even, other artificial atoms. We have used the Floquet method to calculate the quasienergies of the coupled system of atom and field. The oscillator was treated as a small perturbation probing the quasienergies, and the resulting absorption spectrum agrees with the reflection measurement.

Kokoelmat
  • Avoin saatavuus [38865]
oulurepo@oulu.fiOulun yliopiston kirjastoOuluCRISLaturiMuuntaja
SaavutettavuusselosteTietosuojailmoitusYlläpidon kirjautuminen
 

Selaa kokoelmaa

NimekkeetTekijätJulkaisuajatAsiasanatUusimmatSivukartta

Omat tiedot

Kirjaudu sisäänRekisteröidy
oulurepo@oulu.fiOulun yliopiston kirjastoOuluCRISLaturiMuuntaja
SaavutettavuusselosteTietosuojailmoitusYlläpidon kirjautuminen