論文の概要: Quantum network with magnonic and mechanical nodes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.11156v3
- Date: Wed, 1 Dec 2021 23:49:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2023-03-17 05:31:55.735563
- Title: Quantum network with magnonic and mechanical nodes
- Title（参考訳）: マグノンおよび機械的ノードを用いた量子ネットワーク
- Authors: Jie Li, Yi-Pu Wang, Wei-Jiang Wu, Shi-Yao Zhu, J. Q. You
- Abstract要約: 光で接続されたマグノンおよび機械的ノードからなる量子ネットワークを提案する。
光パルスを用いた機械システムにマグノン系を結合することにより、任意のマグニック状態が遠方の長寿命機械共振器に転送され保存されることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.298195012362328
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: A quantum network consisting of magnonic and mechanical nodes connected by
light is proposed. Recent years have witnessed a significant development in
cavity magnonics based on collective spin excitations in ferrimagnetic
crystals, such as yttrium iron garnet (YIG). Magnonic systems are considered to
be a promising building block for a future quantum network. However, a major
limitation of the system is that the coherence time of the magnon excitations
is limited by their intrinsic loss (typically in the order of 1 $\mu$s for
YIG). Here, we show that by coupling the magnonic system to a mechanical system
using optical pulses, an arbitrary magnonic state (either classical or quantum)
can be transferred to and stored in a distant long-lived mechanical resonator.
The fidelity depends on the pulse parameters and the transmission loss. We
further show that the magnonic and mechanical nodes can be prepared in a
macroscopic entangled state. These demonstrate the quantum state transfer and
entanglement distribution in such a novel quantum network of magnonic and
mechanical nodes. Our work shows the possibility to connect two separate fields
of optomagnonics and optomechanics, and to build a long-distance quantum
network based on magnonic and mechanical systems.
- Abstract（参考訳）: 光で接続されたマグノンおよび機械的ノードからなる量子ネットワークを提案する。
近年、イットリウム鉄ガーネット(YIG)のような鉄磁性結晶の集合スピン励起に基づくキャビティマグノニクスの著しい発展が見られた。
マグノン系は将来の量子ネットワークにとって有望なビルディングブロックであると考えられている。
しかし、系の大きな制限は、マグノン励起のコヒーレンス時間がその固有の損失によって制限されることである(典型的には、YIG の 1$\mu$s の順序で)。
本稿では, マグノニック系を光学パルスを用いてメカニカル系に結合することにより, 任意のマグノニック状態(古典的あるいは量子的)を遠方長寿命のメカニカル共振器に転送・格納できることを示す。
忠実度はパルスパラメータと伝送損失に依存する。
さらに, マクロな絡み合い状態において, マグノニックおよびメカニカルノードを調製できることを示した。
これらの結果は、マグノニックノードと機械ノードの量子ネットワークにおける量子状態移動と絡み合い分布を示す。
本研究は、オポマグノニクスとオプトメカニクスの2つの異なる分野を接続し、磁気・機械系に基づく長距離量子ネットワークを構築する可能性を示す。
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