論文の概要: A single-phonon directional coupler
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04414v1
- Date: Thu, 7 Dec 2023 16:36:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-08 14:05:56.213709
- Title: A single-phonon directional coupler
- Title（参考訳）: シングルフォノン指向性結合器
- Authors: Amirparsa Zivari, Niccol\`o Fiaschi, Lorenzo Scarpelli, Menno Jansen,
Roel Burgwal, Ewold Verhagen, Simon Gr\"oblacher
- Abstract要約: 本研究では,量子機械励起のための4ポート指向カプラを初めて実証する。
これらの音速分割器の1つに1つのフォノンフォック状態を送ることにより、量子状態において直接指向性カプラを使用する能力を示す。
- 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: Integrated photonics has enabled countless technologies in
telecommunications, spectroscopy, metrology, quantum optics, and quantum
information processing. Using highly confined guided optical modes is the key
that has made integrated circuits possible and has lead to scaling of complex
designs, benefiting from their small footprint. At the same time, the field of
quantum acoustics has recently gained significant attention due to its various
potential advantages over its photonic counterparts, including smaller mode
volume, lower energy, and orders of magnitude slower propagation speeds, as
well as the potential for interconnecting distinct quantum systems. Developing
analogous integrated phononic technology is critical for realizing the full
potential of phonons and could lead to groundbreaking new applications, such as
scalable quantum computing and hybrid quantum devices. In this work, we
demonstrate for the first time a 4-port directional coupler for quantum
mechanical excitations - a crucial component for integrated phononic circuits.
Adjusting the length of the coupling region allows to realize phononic beam
splitters with varying splitting ratios. By sending a single-phonon Fock state
onto one of these phononic splitters, we demonstrate the capability of using
the directional coupler directly in the quantum regime. Our work provides an
essential step towards an integrated phononic platform for both classical and
quantum technologies applications.
- Abstract（参考訳）: 統合フォトニクスは、電気通信、分光、メトロロジー、量子光学、量子情報処理において無数の技術を可能にした。
高度に制限された光モードを使うことは、集積回路を可能にする鍵であり、その小さなフットプリントによって、複雑な設計のスケーリングにつながった。
同時に、量子音響学の分野は、フォトニックに比べて、より小さいモード体積、低いエネルギー、桁違いに遅い伝播速度のオーダー、異なる量子系を相互接続する可能性など、様々な潜在的な利点により、最近大きな注目を集めている。
類似の統合フォノン技術の開発は、フォノンの潜在能力をフルに実現するために重要であり、スケーラブルな量子コンピューティングやハイブリッド量子デバイスといった新しいアプリケーションの基礎となる可能性がある。
本研究では,量子力学的励起のための4ポート指向性結合器を初めて実証する。
結合領域の長さを調整することで、分割比が異なるフォノニックビームスプリッタを実現することができる。
単一フォノンフォック状態をこれらのフォノニックスプリッターの1つに送信することにより、量子構造において直接方向結合器を使用する能力を示す。
我々の研究は、古典的および量子的両方の応用のための統合音波プラットフォームに向けた重要なステップを提供する。
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