今天我们继续为大家带来本周的超材料前沿研究精选，内容涉及多级量子噪声光谱，基于双曲超构材料的多维图像和分束器，面向混合现实的液晶软执行器和机器人等敬请期待！
索引：
1多级量子噪声光谱
2基于双曲超构材料的多维图像和分束器
3赫兹级线宽半导体激光器使用CMOS就绪的超高Q微谐振器
4可连续控制玻色子到费米子的量子光子-光子相互作用的非统一超表面
5具有亚MHz线宽的4.22亿本征品质因数平面集成全波导谐振器
6手动可调的通风声超材料吸收器
7类DNA材料的手性驱动拓扑电子结构
8面向混合现实的液晶软执行器和机器人
1多级量子噪声光谱系统噪声识别是鲁棒量子系统工程的关键。通过用适当设计的外部控制场驱动量子位，并测量其在环境噪声存在时的响应，可以提取噪声的频谱成分。这种噪声光谱学技术通常被称为量子噪声光谱学(QNS)协议。过去的二十年里，QNS协议被探索用于脉冲(自由演化)和连续(驱动解决方案)控制方案，并在许多量子位平台上实验性地实现。由于QNS协议通常假设一个量子位平台，它们通常是在两级系统近似下开发的，而不考虑更高的能级。因此，尽管取得了巨大的进步和成功，但QNS协议在应用于弱非简谐振子量子位时仍有一定的局限性(例如带宽有限)。然而，由于弱非简并超导量子位是被认为是实现量子信息处理器的最有前途的平台之一，因此必须开发出将这些量子位的高激发态效应结合在一起的噪声光谱技术，以进一步提高它们的相干性和门性能。在现有的QNS协议中，自旋锁定方法已被证明适用于经典和非经典噪声谱。虽然此方法适用于低频，但当人们试图在接近和超过量子位非简谐性的频率下进行噪声光谱分析时，由于额外能级的影响，其有效性会下降，从而导致提取的噪声光谱中出现系统误差。
近日，来自美国麻省理工学院电子研究实验室的YoungkyuSung等人开发了一个多能级自旋锁定QNS协议，并使用通量可调的transmon量子位和五个能级对其进行了实验验证。他们展示了在50至MhZ频率范围内工程通量噪声的精确频谱重建，克服了传感器约MHz相对较弱的非谐性带来的频谱限制。此外，通过测量跃迁的去相位噪声的功率谱，他们从通量噪声和光子散粒噪声中提取并唯一识别噪声成分，这种属性在两级近似下是不可能的。他们的协议扩展了弱非简谐量子位光谱仪的光谱范围，超越了目前因缺乏强非简谐性而设置的限制。其次，通过探测更高激发能级获得的额外信息使他们能够识别和区分来自不同潜在噪声机制的贡献。相关研究工作发表在《NatureCommunications》上。（詹若男）
文章链接：
YoungkyuSungetal.Multi-levelquantumnoisespectroscopy.NatureCommunications12:
