論文の概要: Terahertz-Mediated Microwave-to-Optical Transduction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.03809v1
• Date: Fri, 7 Jul 2023 19:31:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-11 17:28:08.242544
• Title: Terahertz-Mediated Microwave-to-Optical Transduction
• Title（参考訳）: テラヘルツ媒介マイクロ波-光変換
• Authors: Furkan Sahbaz, James N. Eckstein, Dale J. Van Harlingen, Simeon I. Bogdanov
• Abstract要約: マイクロ波と光レンジの間の量子信号の変換は、強力なハイブリッド量子システムを解き放つ。 ほとんどのマイクロ波-光量子トランスデューサは、ポンプ吸収による熱ノイズに悩まされる。 THz帯の中間周波数状態に基づく2段階スキームを用いた電気光学変換器における熱・波動の結合解析を行った。
• 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: Transduction of quantum signals between the microwave and the optical ranges will unlock powerful hybrid quantum systems enabling information processing with superconducting qubits and low-noise quantum networking through optical photons. Most microwave-to-optical quantum transducers suffer from thermal noise due to pump absorption. We analyze the coupled thermal and wave dynamics in electro-optic transducers that use a two-step scheme based on an intermediate frequency state in the THz range. Our analysis, supported by numerical simulations, shows that the two-step scheme operating with a continuous pump offers near-unity external efficiency with a multi-order noise suppression compared to direct transduction. As a result, two-step electro-optic transducers may enable quantum noise-limited interfacing of superconducting quantum processors with optical channels at MHz-scale bitrates.
• Abstract（参考訳）: マイクロ波と光レンジ間の量子信号の変換は、超伝導量子ビットによる情報処理と光光子による低ノイズ量子ネットワークを可能にする強力なハイブリッド量子システムを解き放つ。 ほとんどのマイクロ波-光量子トランスデューサは、ポンプ吸収による熱ノイズに悩まされる。 THz帯の中間周波数状態に基づく2段階スキームを用いた電気光学変換器における熱・波動の結合解析を行った。 数値シミュレーションにより, 連続ポンプを用いた2段階方式では, 直接送受信と比較して, 多次雑音抑圧による外部効率がほぼ均一であることを示した。 その結果、2段階の電気光学トランスデューサは、量子ノイズを制限した超伝導量子プロセッサと、mhzスケールのビットレートで光チャネルを接続できる。

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