論文の概要: Optomechanical ground-state cooling in a continuous and efficient electro-optic transducer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.13429v1
• Date: Sun, 26 Dec 2021 18:16:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-03 05:44:24.528147
• Title: Optomechanical ground-state cooling in a continuous and efficient electro-optic transducer
• Title（参考訳）: 連続かつ効率的な電気光学トランスデューサにおける光機械的基底状態冷却
• Authors: Benjamin M. Brubaker, Jonathan M. Kindem, Maxwell D. Urmey, Sarang Mittal, Robert D. Delaney, Peter S. Burns, Michael R. Vissers, Konrad W. Lehnert, Cindy A. Regal
• Abstract要約: マイクロ波と光周波数の量子リンクは超伝導プロセッサの量子ネットワークの実現に向けた重要なステップである。 機械モードを光学的にサイドバンド冷却した効率よく連続的に動作する電気オプトメカニカルトランスデューサを提案する。 トランスデューサのマイクロ波モードの熱占有率は、光学的基底状態冷却に必要なものよりも2桁以上の出力を持つ連続レーザ照明によって最小限に影響を受ける。
• 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: The demonstration of a quantum link between microwave and optical frequencies would be an important step towards the realization of a quantum network of superconducting processors. A major impediment to quantum electro-optic transduction in all platforms explored to date is noise added by thermal occupation of modes involved in the transduction process, and it has proved difficult to realize low thermal occupancy concurrently with other desirable features like high duty cycle and high efficiency. In this work, we present an efficient and continuously operating electro-optomechanical transducer whose mechanical mode has been optically sideband-cooled to its quantum ground state. The transducer achieves a maximum efficiency of 47% and minimum input-referred added noise of 3.2 photons in upconversion. Moreover, the thermal occupancy of the transducer's microwave mode is minimally affected by continuous laser illumination with power more than two orders of magnitude greater than that required for optomechanical ground-state cooling.
• Abstract（参考訳）: マイクロ波と光周波数の量子リンクの実証は、超伝導プロセッサの量子ネットワークの実現に向けての重要な一歩となる。 これまでに探索された全てのプラットフォームにおける量子電気光学トランスダクションの主な障害は、トランスダクションプロセスに関わるモードの熱的占有によるノイズであり、高いデューティサイクルや高効率といった他の望ましい特徴と並行して低い熱占有を実現することは困難である。 本研究では, 機械的モードを光学的にサイドバンド冷却した高効率かつ連続的に動作する電気光学式トランスデューサを提案する。 トランスデューサは最大効率47%、最小入力参照付加ノイズ3.2光子のアップコンバージョンを実現する。 さらに、トランスデューサのマイクロ波モードの熱占有率は、光学機械式地中冷却に必要な2桁以上の出力を持つ連続レーザー照明によって最小限に影響を受ける。

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