Interfacing Microwaves, Mechanical Vibrations, and Sound Waves through Superconducting Quantum Circuits

Luschmann, Thomas

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Physik

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Original title:: Interfacing Microwaves, Mechanical Vibrations, and Sound Waves through Superconducting Quantum Circuits
Translated title:: Kopplung von Mikrowellen, mechanischen Schwingungen und Schallwellen durch supraleitende Quantenschaltkreise
Author:: Luschmann, Thomas
Year:: 2024
Document type:: Dissertation
Faculty/School:: TUM School of Natural Sciences
Institution:: Lehrstuhl für Technische Physik (Prof. Gross/Prof. Filipp)
Advisor:: Hübl, Hans-Gregor (Priv.-Doz. Dr.)
Referee:: Hübl, Hans-Gregor (Priv.-Doz. Dr.); Weig, Eva (Prof. Dr.)
Language:: en
Subject group:: PHY Physik
Keywords:: Nano-Electromechanics; Superconducting Circuits; SAW
TUM classification:: PHY 000
Abstract:: This thesis explores nano-electromechanical devices, interfacing the motion of nanoscale mechanical oscillators with the magnetic flux in a superconducting SQUID. Fabrication techniques and experimental protocols are improved, achieving a single-photon coupling rate exceeding 50kHz, sideband cooling to less than 10 phonons, and effective mechanical frequency control. Additionally, SAW devices on thin-film lithium niobate are studied regarding their suitability for quantum applications.
Translated abstract:: Die Arbeit erforscht die Nano-Elektromechanik, in der die Bewegung von mechanischen Oszillatoren mit dem magnetischen Fluss in einem supraleitenden SQUID interagiert. Durch verbesserte Fabrikationstechniken und experimentelle Protokolle werden eine Einzel-Photon-Kopplungsrate von über 50 kHz, Seitenbandkühlung auf unter 10 Phononen und ein Protokoll zur mechanischen Frequenzkontrolle demonstriert. Darüber hinaus werden SAW-Bauelemente auf Dünnschicht-LNO auf ihre Eignung für Quantenanwendungen untersucht. «
Die Arbeit erforscht die Nano-Elektromechanik, in der die Bewegung von mechanischen Oszillatoren mit dem magnetischen Fluss in einem supraleitenden SQUID interagiert. Durch verbesserte Fabrikationstechniken und experimentelle Protokolle werden eine Einzel-Photon-Kopplungsrate von über 50 kHz, Seitenbandkühlung auf unter 10 Phononen und ein Protokoll zur mechanischen Frequenzkontrolle demonstriert. Darüber hinaus werden SAW-Bauelemente auf Dünnschicht-LNO auf ihre Eignung für Quantenanwendungen u... »
WWW:: https://mediatum.ub.tum.de/?id=1743502
Date of submission:: 28.05.2024
Oral examination:: 23.07.2024
File size:: 65277047 bytes
Pages:: 227
Urn (citeable URL):: https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20240723-1743502-1-7
Last change:: 12.08.2024
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