Hybrid quantum systems with high-T$$_c$$ superconducting resonators
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Superconducting microwave resonators are crucial elements of microwave circuits, offering a wide range of potential applications in modern science and technology. While conventional low-T[Formula: see text] superconductors are mainly employed, high-T[Formula: see text] cuprates could offer enhanced temperature and magnetic field operating ranges. Here, we report the realization of [Formula: see text] superconducting coplanar waveguide resonators, and demonstrate a continuous evolution from a lossy undercoupled regime, to a lossless overcoupled regime by adjusting the device geometry, in good agreement with circuit model theory. A high-quality factor resonator was then used to perform electron spin resonance measurements on a molecular spin ensemble across a temperature range spanning two decades. We observe spin-cavity hybridization indicating coherent coupling between the microwave field and the spins in a highly cooperative regime. The temperature dependence of the Rabi splitting and the spin relaxation time point toward an antiferromagnetic coupling of the spins below 2 K. Our findings indicate that high-Tc superconducting resonators hold great promise for the development of functional circuits. Additionally, they suggest novel approaches for achieving hybrid quantum systems based on high-T[Formula: see text] superconductors and for conducting electron spin resonance measurements over a wide range of magnetic fields and temperatures.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Hybrid quantum systems with high-T$$_c$$ superconducting resonators
- Date Crossref
- 01/09/2023
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Université Paris Sciences et Lettres pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Sorbonne Université pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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