論文の概要: Microwave-to-optical conversion with a gallium phosphide photonic
crystal cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.13242v1
- Date: Thu, 27 May 2021 15:40:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-29 07:16:02.638345
- Title: Microwave-to-optical conversion with a gallium phosphide photonic
crystal cavity
- Title（参考訳）: ガリウムフォトニック結晶空洞を用いたマイクロ波-光変換
- Authors: Simon H\"onl, Youri Popoff, Daniele Caimi, Alberto Beccari, Tobias J.
Kippenberg, and Paul Seidler
- Abstract要約: 本研究では, 単結晶, 圧電ガリウムホスフィンヒドからなるフォトニック結晶キャビティを, 窒化ニオブ回路上に集積したマイクロ波-光変換プラットフォームを提案する。
超伝導トランスモン量子ビットに200kHzの電気機械的結合速度を達成できると推定した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Electrically actuated optomechanical resonators provide a route to
quantum-coherent, bidirectional conversion of microwave and optical photons.
Such devices could enable optical interconnection of quantum computers based on
qubits operating at microwave frequencies. Here we present a novel platform for
microwave-to-optical conversion comprising a photonic crystal cavity made of
single-crystal, piezoelectric gallium phosphide integrated on pre-fabricated
niobium circuits on an intrinsic silicon substrate. The devices exploit
spatially extended, sideband-resolved mechanical breathing modes at $\sim$ 3.2
GHz, with vacuum optomechanical coupling rates of up to $g_0/2\pi \approx$ 300
kHz. The mechanical modes are driven by integrated microwave electrodes via the
inverse piezoelectric effect. We estimate that the system could achieve an
electromechanical coupling rate to a superconducting transmon qubit of $\sim$
200 kHz. Our work represents a decisive step towards integration of
piezoelectro-optomechanical interfaces with superconducting quantum processors.
- Abstract（参考訳）: 電気的に作動する光学共振器は、マイクロ波と光子の量子コヒーレントな双方向変換への経路を提供する。
このようなデバイスは、マイクロ波周波数で動作する量子ビットに基づく量子コンピュータの光相互接続を可能にする。
本稿では, 単結晶, 圧電ガリウムフォスプライドからなるフォトニック結晶キャビティを, 内在シリコン基板上に形成した窒化ニオブ回路上に集積したマイクロ波-光変換プラットフォームを提案する。
この装置は空間的に拡張され、サイドバンドで解決された機械式呼吸モードを$\sim$3.2 GHzで利用し、真空オプトメカニカルカップリングレートは最大$g_0/2\pi \approx$ 300 kHzである。
機械モードは逆圧電効果を介して集積マイクロ波電極によって駆動される。
我々は,超伝導トランスモン量子ビットの200kHzの電気機械的結合率を達成することができると推定した。
我々の研究は、圧電-オプトメカニカル界面と超伝導量子プロセッサの統合に向けた決定的な一歩である。
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