論文の概要: A single-phonon directional coupler

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04414v2
• Date: Wed, 08 Oct 2025 11:50:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-09 19:00:13.067674
• Title: A single-phonon directional coupler
• Title（参考訳）: 単音節指向カプラ
• Authors: Amirparsa Zivari, Niccolò Fiaschi, Lorenzo Scarpelli, Menno Jansen, Roel Burgwal, Ewold Verhagen, Simon Gröblacher,
• Abstract要約: 集積フォトニクスは、高度に制限された光学モードを通じてコンパクトでスケーラブルな回路を実現することにより、電気通信、量子光学、気象学などの分野に革命をもたらした。 量子音響学の分野において、フォノンは、低エネルギー、より小さいモード体積、低い伝播速度などの利点を提供する、魅力的な代替品として登場した。 この研究は、古典的および量子的アプリケーションの両方のためのスケーラブルで統合された音波プラットフォームに向けた基礎的な進歩を表している。
• 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: Integrated photonics has revolutionized fields such as telecommunications, quantum optics, and metrology by enabling compact, scalable circuits through highly confined optical modes. Within the field of quantum acoustics, phonons have emerged as a compelling alternative, offering advantages such as lower energy, smaller mode volume, and low propagation speeds, which make them ideal for interfacing diverse quantum systems. Developing integrated phononic circuits is thus essential for unlocking the full potential of quantum acoustics and advancing technologies such as quantum computing and hybrid systems. In this work, we demonstrate the first 4-port directional coupler for quantum mechanical excitations - a key building block for phononic circuits. By tuning the coupling region length, we achieve phononic beam splitters with controllable splitting ratios. We validate quantum-level performance by sending a single-phonon Fock state through the device. This work represents a foundational advance toward scalable, integrated phononic platforms for both classical and quantum applications.
• Abstract（参考訳）: 集積フォトニクスは、高度に制限された光学モードを通じてコンパクトでスケーラブルな回路を実現することにより、電気通信、量子光学、気象学などの分野に革命をもたらした。 量子音響学の分野において、フォノンは、低エネルギー、より小さいモード体積、低い伝播速度などの利点を提供し、様々な量子システムと対面するのに理想的である。 したがって、量子音響の潜在能力を解き明かし、量子コンピューティングやハイブリッドシステムのような先進的な技術を開発するためには、統合されたフォノン回路の開発が不可欠である。 本研究は, 量子機械励起のための最初の4ポート指向結合器である, フォノン回路のキービルディングブロックを実証する。 結合領域長を調整することにより、制御可能な分割比を持つ音速ビームスプリッタを実現する。 デバイスを通して単一フォノンフォック状態を送信することにより、量子レベルの性能を検証する。 この研究は、古典的および量子的アプリケーションの両方のためのスケーラブルで統合された音波プラットフォームに向けた基礎的な進歩を表している。

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