論文の概要: Two-dimensional optomechanical crystal resonator in gallium arsenide
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.15087v1
- Date: Wed, 26 Jul 2023 19:05:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-31 14:51:20.150325
- Title: Two-dimensional optomechanical crystal resonator in gallium arsenide
- Title（参考訳）: ヒ素ガリウムの2次元光機械結晶共振器
- Authors: Rhys G. Povey, Ming-Han Chou, Gustav Andersson, Christopher R. Conner,
Joel Grebel, Yash J. Joshi, Jacob M. Miller, Hong Qiao, Xuntao Wu, Haoxiong
Yan, Andrew N. Cleland
- Abstract要約: このための有望なプラットフォームは、光学結晶共振器である。
我々はこの設計を、自然の薄膜単結晶圧電体であるヒ素ガリウムに適応させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.523034730355238
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In the field of quantum computation and communication there is a compelling
need for quantum-coherent frequency conversion between microwave electronics
and infra-red optics. A promising platform for this is an optomechanical
crystal resonator that uses simultaneous photonic and phononic crystals to
create a co-localized cavity coupling an electromagnetic mode to an acoustic
mode, which then via electromechanical interactions can undergo direct
transduction to electronics. The majority of work in this area has been on
one-dimensional nanobeam resonators which provide strong optomechanical
couplings but, due to their geometry, suffer from an inability to dissipate
heat produced by the laser pumping required for operation. Recently, a
quasi-two-dimensional optomechanical crystal cavity was developed in silicon
exhibiting similarly strong coupling with better thermalization, but at a
mechanical frequency above optimal qubit operating frequencies. Here we adapt
this design to gallium arsenide, a natural thin-film single-crystal
piezoelectric that can incorporate electromechanical interactions, obtaining a
mechanical resonant mode at f_m ~ 4.5 GHz ideal for superconducting qubits, and
demonstrating optomechanical coupling g_om/(2pi) ~ 650 kHz.
- Abstract（参考訳）: 量子計算と通信の分野では、電子エレクトロニクスと赤外線光学の間で量子コヒーレントな周波数変換が必要である。
このための有望なプラットフォームは光学結晶共振器であり、同時にフォトニック結晶とフォノン結晶を用いて電磁モードと音響モードを結合する共局在キャビティを生成し、電気機械的相互作用によって電子に直接変換することができる。
この領域での仕事の大半は1次元のナノビーム共振器で、強い光機械的カップリングを提供するが、その形状から、動作に必要なレーザーポンピングによって生じる熱を消散することができない。
近年, 準2次元光学結晶空洞がシリコン中で開発され, 熱重合性も向上したが, 最適量子ビット動作周波数を超える機械周波数でも同様に強い結合を示した。
ここでは、この設計を、電気機械的相互作用を取り入れ、超伝導量子ビットに理想的なf_m〜4.5GHzの機械共振モードを得ることができ、光学的結合g_om/(2pi)〜650kHzの自然な薄膜単結晶圧電体であるガリウムヒ素に適応させる。
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