論文の概要: Unconventional quantum sound-matter interactions in
spin-optomechanical-crystal hybrid systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.09101v1
- Date: Mon, 19 Apr 2021 07:47:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 04:59:58.124807
- Title: Unconventional quantum sound-matter interactions in
spin-optomechanical-crystal hybrid systems
- Title（参考訳）: スピン-オプトメカニカル-結晶ハイブリッド系における非典型的な量子音-物質相互作用
- Authors: Xing-Liang Dong, Peng-Bo Li, Tao Liu, and Franco Nori
- Abstract要約: 両方向から準一方向までの調整可能な範囲で、準キラルな音-機械相互作用が生じることを示す。
この研究は量子フォノンの現在の探索を拡張し、量子シミュレーションや量子情報処理に広く応用することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5432277893532116
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We predict a set of unusual quantum acoustic phenomena resulting from
sound-matter interactions in a fully tunable solid-state platform, in which an
array of solid-state spins in diamond are coupled to quantized acoustic waves
in a one-dimensional (1D) optomechanical crystal. We find that, by a spatially
varying laser drive that introduces a position-dependent phase in the
optomechanical interaction, the mechanical band structure can be tuned in situ,
consequently leading to unconventional quantum sound-matter interactions. We
show that quasi-chiral sound-matter interactions can occur, with tunable ranges
from bidirectional to quasi-unidirectional, when the spins are resonant with
the bands. When the solid-state spins'frequency lies within the acoustic
band-gap, we demonstrate the emergence of an exotic polariton bound state,
which can mediate long-range tunable, odd-neighbor and complex spin-spin
interactions. This work expands the present exploration of quantum phononics
and can have wide applications in quantum simulation and quantum information
processing.
- Abstract（参考訳）: 我々は,ダイヤモンド中の固体スピンの配列を1次元(1次元)光学結晶中の量子化音響波に結合する,完全可変固体プラットフォームにおける音-物質相互作用による異常な量子音響現象の集合を予測する。
光学的相互作用における位置依存位相を導入する空間変化レーザー駆動により、機械的バンド構造をその場で調整することができ、従来と異なる量子音響・機械的相互作用をもたらす。
両方向から準一方向まで、スピンがバンドに共鳴する場合に、準キラルな音-機械的相互作用が生じることを示す。
固体スピンの周波数がアコースティックバンドギャップ内にある場合、長距離可変、奇近傍、複雑なスピンスピン相互作用を媒介するエキゾチックな偏光子バウンド状態の出現を示す。
この研究は量子フォノンの現在の探索を拡張し、量子シミュレーションや量子情報処理に広く応用することができる。
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