論文の概要: Integrated and DC-powered superconducting microcomb

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.09180v1
• Date: Wed, 15 May 2024 08:38:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-16 13:56:07.945458
• Title: Integrated and DC-powered superconducting microcomb
• Title（参考訳）: 集積・直流駆動型超電導マイクロコーム
• Authors: Chen-Guang Wang, Wuyue Xu, Chong Li, Lili Shi, Junliang Jiang, Tingting Guo, Wen-Cheng Yue, Tianyu Li, Ping Zhang, Yang-Yang Lyu, Jiazheng Pan, Xiuhao Deng, Ying Dong, Xuecou Tu, Sining Dong, Chunhai Cao, Labao Zhang, Xiaoqing Jia, Guozhu Sun, Lin Kang, Jian Chen, Yong-Lei Wang, Huabing Wang, Peiheng Wu,
• Abstract要約: 製造が容易で、操作が簡単で、超低電力を消費する完全統合型超伝導マイクロコムを実証する。 我々の研究は、完全に統合されたマイクロ波フォトニクスへの重要な一歩であり、集積量子プロセッサの可能性を秘めている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.703463315094515
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Frequency combs, specialized laser sources emitting multiple equidistant frequency lines, have revolutionized science and technology with unprecedented precision and versatility. Recently, integrated frequency combs are emerging as scalable solutions for on-chip photonics. Here, we demonstrate a fully integrated superconducting microcomb that is easy to manufacture, simple to operate, and consumes ultra-low power. Our turnkey apparatus comprises a basic nonlinear superconducting device, a Josephson junction, directly coupled to a superconducting microstrip resonator. We showcase coherent comb generation through self-started mode-locking. Therefore, comb emission is initiated solely by activating a DC bias source, with power consumption as low as tens of picowatts. The resulting comb spectrum resides in the microwave domain and spans multiple octaves. The linewidths of all comb lines can be narrowed down to 1 Hz through a unique coherent injection-locking technique. Our work represents a critical step towards fully integrated microwave photonics and offers the potential for integrated quantum processors.
• Abstract（参考訳）: 複数の等価周波数線を放射する特殊なレーザー源である周波数コムは、前例のない精度と汎用性で科学と技術に革命をもたらした。 近年、オンチップフォトニクスのスケーラブルなソリューションとして、集積周波数コムが出現している。 ここでは, 製造が容易で, 操作が容易で, 超低消費電力の超電導マイクロコームについて紹介する。 我々のターンキー装置は, 超伝導マイクロストリップ共振器に直接結合する基本的非線形超伝導素子, ジョセフソン接合を備える。 自己開始モードロックによるコヒーレントコム生成を示す。 したがって、コムエミッションは直流バイアス源を活性化することでのみ開始され、消費電力は数十ピコワット以下である。 結果として生じるコムスペクトルはマイクロ波領域に存在し、複数のオクターブにまたがる。 全てのコムラインのライン幅は、ユニークなコヒーレントインジェクションロック技術により1Hzまで狭めることができる。 我々の研究は、完全に統合されたマイクロ波フォトニクスへの重要な一歩であり、集積量子プロセッサの可能性を秘めている。

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