論文の概要: Wideband Coherent Microwave Conversion via Magnon Nonlinearity in Hybrid Quantum System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.03201v1
- Date: Wed, 3 Jul 2024 15:33:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-04 13:37:05.920884
- Title: Wideband Coherent Microwave Conversion via Magnon Nonlinearity in Hybrid Quantum System
- Title（参考訳）: ハイブリッド量子系におけるマグノン非線形性による広帯域コヒーレントマイクロ波変換
- Authors: Jiahao Wu, Jiacheng Liu, Zheyu Ren, Man Yin Leung, Wai Kuen Leung, Kin On Ho, Xiangrong Wang, Qiming Shao, Sen Yang,
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔中心と磁性薄膜CoFeBを結合したハイブリッド量子システムにおけるマイクロ波周波数変換法を実証した。
我々は、0.1GHzから12GHzまでの変換帯域を実現し、最大$mathrm25th$オーダー周波数変換を行う。
磁場中における磁壁などの対称性の破れから生じる非線形性から,本手法は他のスピントロニクスデバイスとスピン量子ビットのハイブリッド系に適応できることが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.7220567545053695
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Frequency conversion is a widely realized physical process in nonlinear systems of optics and electronics. As an emerging nonlinear platform, spintronic devices have the potential to achieve stronger frequency conversion. Here, we demonstrated a microwave frequency conversion method in a hybrid quantum system, integrating nitrogen-vacancy centers in diamond with magnetic thin film CoFeB. We achieve a conversion bandwidth ranging from 0.1 to 12GHz, presenting an up to $\mathrm{25^{th}}$ order frequency conversion and further display the application of this method for frequency detection and qubits coherent control. Distinct from traditional frequency conversion techniques based on nonlinear electric response, our approach employs nonlinear magnetic response in spintronic devices. The nonlinearity, originating from the symmetry breaking such as domain walls in magnetic films, presents that our method can be adapted to hybrid systems of other spintronic devices and spin qubits, expanding the application scope of spintronic devices and providing a promising on-chip platform for coupling quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 周波数変換は光学およびエレクトロニクスの非線形系において広く実現された物理過程である。
新たな非線形プラットフォームとして、スピントロニクスデバイスはより強い周波数変換を実現する可能性がある。
本稿では、ダイヤモンド中の窒素空孔中心と磁性薄膜CoFeBを結合したハイブリッド量子システムにおけるマイクロ波周波数変換法を実証した。
我々は、0.1GHzから12GHzまでの変換帯域を実現し、最大$\mathrm{25^{th}}$オーダーの周波数変換を示し、この手法の周波数検出およびqubitsコヒーレント制御への応用をさらに表示する。
本手法は、非線形電気応答に基づく従来の周波数変換技術と異なり、スピントロニクスデバイスにおける非線形磁気応答を用いる。
磁場中における磁壁などの対称性の破れから生じる非線形性は, スピントロニクスデバイスとスピン量子ビットのハイブリッドシステムに適用でき, スピントロニクスデバイスの適用範囲を拡大し, 量子システムを結合するための有望なオンチッププラットフォームを提供することを示す。
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