論文の概要: Principles for Optimizing Quantum Transduction in Piezo-Optomechanical Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04673v3
- Date: Fri, 27 Sep 2024 14:41:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-09 09:27:53.278767
- Title: Principles for Optimizing Quantum Transduction in Piezo-Optomechanical Systems
- Title（参考訳）: ピエゾ-オプトメカニクス系における量子伝達の最適化原理
- Authors: James Schneeloch, Erin Sheridan, A. Matthew Smith, Christopher C. Tison, Daniel L. Campbell, Matthew D. LaHaye, Michael L. Fanto, Paul M. Alsing,
- Abstract要約: 遠方超伝導量子ビットの光ファイバー接続に必須な双方向マイクロ波光量子トランスダクション
双方向量子トランスデューサは、中間GHz帯フォノンモードによりマイクロ波光子とテレコムバンド光子を変換する。
本研究では、第1原理からの圧電的相互作用と光学的モード間のエバネッセント結合の両方について検討し、この種の量子トランスデューサの最適化において、どのようなパラメータが重要かについて議論する。
- 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: Two-way microwave-optical quantum transduction is essential to connecting distant superconducting qubits via optical fiber, and to enable quantum networking at a large scale. In Bl\'esin, Tian, Bhave, and Kippenberg's article, ``Quantum coherent microwave-optical transduction using high overtone bulk acoustic resonances" (Phys. Rev. A, 104, 052601 (2021)), they lay out a two-way quantum transducer converting between microwave photons and telecom-band photons by way of an intermediary GHz-band phonon mode utilizing piezoelectric and optomechanical interactions respectively (and are the first to work out the quantum piezoelectric coupling). In this work, we examine both the piezoelectric, and optomechanical interactions from first principles, and together with the evanescent coupling between optical modes, discuss what parameters matter most in optimizing this kind of quantum transducer. For its additional utility, we have also compiled a table of relevant properties of optical materials that may be used as elements in transducers.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波光量子トランスダクションは、遠方の超伝導量子ビットを光ファイバーで接続し、大規模に量子ネットワークを実現するために不可欠である。
Bl\'esin, Tian, Bhave, and Kippenberg's article, '`Quantum coherentwave-optical transduction using high overtone bulk acoustic resonances" (Phys)。
A, 104, 052601 (2021) では、それぞれ圧電相互作用と光力学的相互作用を利用した中間的なGHz帯フォノンモードを用いて、マイクロ波光子とテレコムバンド光子を相互変換する2方向量子トランスデューサを配置した(量子圧電結合は初めて)。
本研究では、第1原理からの圧電的相互作用と光学的モード間のエバネッセント結合の両方について検討し、この種の量子トランスデューサの最適化において、どのようなパラメータが重要かについて議論する。
また, トランスデューサの素子として用いることができる光学材料の関連特性の表を作成した。
関連論文リスト
- Scalable microwave-to-optical transducers at single photon level with spins [4.142140287566351]
単一光子のマイクロ波から光への変換は、将来の超伝導量子デバイス間の相互接続において重要な役割を果たす。
我々はレアアースイオン(REI)ドープ結晶を用いたオンチップマイクロ波-光変換器を実装した。
我々は、原子遷移の絶対周波数によって実現された2つの同時に動作するトランスデューサに由来する光子の干渉を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-11T21:43:02Z) - Terahertz-Mediated Microwave-to-Optical Transduction [0.0]
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。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-07T19:31:39Z) - Electro-optic transduction in silicon via GHz-frequency nanomechanics [7.513920571044517]
我々は3.3MHz帯で1.8×10-7$のマイクロ波光子変換効率を示す。
以上の結果から,結晶シリコンを用いた集積デバイスによる量子トランスダクションに向けたステップストーンが得られた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-24T19:06:57Z) - Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。
トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。
我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-20T18:04:26Z) - High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity
electro-optic superconducting system with long coherence time [52.77024349608834]
マイクロ波と光子の間の周波数変換は、超伝導量子プロセッサ間のリンクを作るための鍵となる技術である。
本稿では, 長コヒーレンス時間超伝導電波周波数(SRF)キャビティに基づくマイクロ波光プラットフォームを提案する。
2つのリモート量子システム間の密接な絡み合い発生の忠実さは、低マイクロ波損失により向上することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:57:37Z) - Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。
本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z) - Coherent control in the ground and optically excited state of an
ensemble of erbium dopants [55.41644538483948]
エルビウムドーパントのアンサンブルは量子記憶と周波数変換器を実現することができる。
本研究では、スプリットリングマイクロ波共振器を用いて、地上と光学的に励起された状態の両方でそのような制御を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-18T13:03:38Z) - Waveguide quantum electrodynamics: collective radiance and photon-photon
correlations [151.77380156599398]
量子電磁力学は、導波路で伝播する光子と局在量子エミッタとの相互作用を扱う。
我々は、誘導光子と順序配列に焦点をあて、超放射および準放射状態、束縛光子状態、および有望な量子情報アプリケーションとの量子相関をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-11T17:49:52Z) - Quantum coherent microwave-optical transduction using high overtone bulk
acoustic resonances [6.467198007912785]
マイクロ波場の単一量子を光学領域に変換する装置は、卓越した試みである。
本稿では,量子コヒーレントな双方向トランスダクションの要件を満たす新しいトランスダクション方式を提案する。
提案手法は,マイクロ波と光光子を共ヒーレントに結合させるため,中間的なメカニカルモード,ハイオーバートンバルク音響共鳴(HBAR)を利用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-28T11:45:37Z) - Waveguide Bandgap Engineering with an Array of Superconducting Qubits [101.18253437732933]
局所周波数制御による8つの超伝導トランスモン量子ビットからなるメタマテリアルを実験的に検討した。
極性バンドギャップの出現とともに,超・亜ラジカル状態の形成を観察する。
この研究の回路は、1ビットと2ビットの実験を、完全な量子メタマテリアルへと拡張する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-05T09:27:53Z) - Quantum transduction of optical photons from a superconducting qubit [0.0]
超伝導トランスモン量子ビットのマイクロ波励起の光光子への変換を実証する。
デバイスの改良や外部測定のセットアップが提案されているため、そのような量子トランスデューサは、新しいハイブリッド量子ネットワークを実現する実用的なデバイスに繋がる可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-09T22:34:40Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。