論文の概要: Tailoring coherent microwave emission from a solid-state hybrid system
for room-temperature microwave quantum electronics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.15620v1
- Date: Mon, 25 Dec 2023 05:51:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-27 17:16:30.598564
- Title: Tailoring coherent microwave emission from a solid-state hybrid system
for room-temperature microwave quantum electronics
- Title（参考訳）: 常温マイクロ波量子エレクトロニクスのための固体ハイブリッドシステムからのコヒーレントマイクロ波放射の調整
- Authors: Kaipu Wang, Hao Wu, Bo Zhang, Xuri Yao, Jiakai Zhang, Mark Oxborrow,
and Qing Zhao
- Abstract要約: マイクロ波量子増幅とX帯での発振を室温で行うことが可能な固体ハイブリッドシステムについて報告する。
ハイブリッドシステムに外部駆動と能動消散制御を組み込むことで,9.4GHzのメーザーエミッション特性の効率的なチューニングを実現する。
我々の研究は、量子情報処理と通信のために新しい固体メーザーを最適化する機会を強調している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.898365687672815
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum electronics operating in the microwave domain are burgeoning and
becoming essential building blocks of quantum computers, sensors and
communication devices. However, the field of microwave quantum electronics has
long been dominated by the need for cryogenic conditions to maintain the
delicate quantum characteristics. Here we report on a solid-state hybrid
system, constituted by a photo-excited pentacene triplet spin ensemble coupled
to a dielectric resonator, that is for the first time capable of both coherent
microwave quantum amplification and oscillation at X band via the masing
process at room temperature. By incorporating external driving and active
dissipation control into the hybrid system, we achieve efficient tuning of the
maser emission characteristics at around 9.4 GHz, which is key to optimizing
the performance of the maser device. Our work not only pushes the boundaries of
the operating frequency and functionality of the existing pentacene masers, but
also demonstrate a universal route for controlling the masing process at room
temperature, highlighting opportunities for optimizing emerging solid-state
masers for quantum information processing and communication.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波領域で動作している量子エレクトロニクスは、量子コンピュータ、センサー、通信デバイスの重要な構成要素になりつつある。
しかし、マイクロ波量子エレクトロニクスの分野は長い間、繊細な量子特性を維持するための低温条件の必要性によって支配されてきた。
本稿では,誘電体共振器に結合した光励起ペンタセン三重項スピンアンサンブルからなる固体ハイブリッドシステムについて報告する。
ハイブリッドシステムに外部駆動とアクティブ散逸制御を組み込むことにより、maserデバイスの性能を最適化するための鍵となる約9.4ghzのmaserエミッション特性の効率的なチューニングを実現する。
我々の研究は、既存のペンタセンメーザーの動作周波数と機能の境界を推し進めるだけでなく、室温でメイシングプロセスを制御するための普遍的な経路を示し、量子情報処理と通信のために新しい固体メーザーを最適化する機会を強調している。
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