論文の概要: Spin-Phonon-Photon Strong Coupling in a Piezomechanical Nanocavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.11291v2
- Date: Tue, 3 May 2022 20:56:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-24 03:58:14.717911
- Title: Spin-Phonon-Photon Strong Coupling in a Piezomechanical Nanocavity
- Title（参考訳）: ピエゾメカニカルナノキャビティにおけるスピンフォノン-光子強結合
- Authors: Hamza Raniwala, Stefan Krastanov, Lisa Hackett, Matt Eichenfield, Dirk
R. Englund, Matthew E. Trusheim
- Abstract要約: 本稿では,半導体スピン,メカニカルフォノン,マイクロ波光子を強く結合するハイブリッド三部量子システムを提案する。
我々は、別々に実証されたデバイスパラメータに基づいて、0.97を超える光子スピン量子状態移動係数を推定する。
- 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: We introduce a hybrid tripartite quantum system for strong coupling between a
semiconductor spin, a mechanical phonon, and a microwave photon. Consisting of
a piezoelectric resonator with an integrated diamond strain concentrator, this
system achieves microwave-acoustic and spin-acoustic coupling rates $\sim$MHz
or greater, allowing for simultaneous ultra-high cooperativities ($\sim 10^3$
and $\sim 10^2$, respectively). From finite-element modeling and master
equation simulations, we estimate photon-to-spin quantum state transfer
fidelities exceeding 0.97 based on separately demonstrated device parameters.
We anticipate that this device will enable hybrid quantum architectures that
leverage the advantages of both superconducting circuits and solid-state spins
for information processing, memory, and networking.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,半導体スピン,メカニカルフォノン,マイクロ波光子間の強結合のためのハイブリッド三成分量子システムを提案する。
圧電共振器とダイヤモンドひずみ集光器を組み合わせることで、マイクロ波音響およびスピン音響カップリングレート$\sim$MHz以上を達成し、同時に超高協調性を実現する(\sim 10^3$と$\sim 10^2$)。
有限要素モデリングとマスター方程式のシミュレーションから、デバイスパラメータを別々に示し、光子からスピンへの量子状態転移は0.97を超えると推定する。
このデバイスは、情報処理、メモリ、ネットワークにおいて超伝導回路と固体スピンの両方の利点を利用するハイブリッド量子アーキテクチャを実現することを期待する。
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