論文の概要: Microwave-optics entanglement via coupled opto- and magnomechanical microspheres
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.03791v1
- Date: Wed, 7 Aug 2024 14:15:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-08 17:30:30.210734
- Title: Microwave-optics entanglement via coupled opto- and magnomechanical microspheres
- Title（参考訳）: 光と磁気メカニカルの結合によるマイクロ波光の絡み合い
- Authors: Hao-Tian Li, Zhi-Yuan Fan, Huai-Bing Zhu, Simon Gröblacher, Jie Li,
- Abstract要約: マイクロ波光の絡み合いは、ハイブリッド量子ネットワークの構築において重要な役割を果たす。
本稿では,2つのオプトメカニカル・マイクロスフィアとマグノメカニカル・マイクロスフィアのハイブリッドシステムに基づいて,マイクロ波・光の絡み合いを新たに生成する機構を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.9536044259987575
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Microwave-optics entanglement plays a crucial role in building hybrid quantum networks with quantum nodes working in the microwave and optical frequency bands. However, there are limited efficient ways to produce such entanglement due to the large frequency mismatch between the two regimes. Here, we present a new mechanism to prepare microwave-optics entanglement based on a hybrid system of two coupled opto- and magnomechanical microspheres, i.e., a YIG sphere and a silica sphere. The YIG sphere holds a magnon mode and a vibration mode induced by magnetostriction, while the silica sphere supports an optical whispering-gallery mode and a mechanical mode coupled via an optomechanical interaction. The two mechanical modes are close in frequency and directly coupled via physical contact of the two microspheres. We show that by simultaneously activating the magnomechanical (optomechanical) Stokes (anti-Stokes) scattering, stationary entanglement can be established between the magnon and optical modes via mechanics-mechanics coupling. This leads to stationary microwave-optics entanglement by further coupling the YIG sphere to a microwave cavity and utilizing the magnon-microwave state swapping. Our protocol is within reach of current technology and may become a promising new approach for preparing microwave-optics entanglement, which finds unique applications in hybrid quantum networks and quantum information processing with hybrid quantum systems.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波と光の絡み合いは、マイクロ波と光周波数帯で動作する量子ノードを持つハイブリッド量子ネットワークを構築する上で重要な役割を担っている。
しかし、両者の間には大きな周波数ミスマッチがあるため、このような絡み合いを生み出すための効率的な方法が限られている。
本稿では、YIG球体とシリカ球体という2つの結合したオプト・メカニカル・マイクロスフィアとマグノメカニカル・マイクロスフィアのハイブリッドシステムに基づいて、マイクロ波・光学の絡み合わせを行う新しい機構を提案する。
YIG球面は磁歪によって誘導されるマグノンモードと振動モードを持ち、シリカ球面は光学的ささやきモードと光学的相互作用を介して結合されるメカニカルモードをサポートする。
2つのメカニカルモードは周波数が近く、2つのマイクロスフィアの物理的接触によって直接結合される。
マグノメカニカル(オプトメカニカル)ストークス散乱(アンチストークス)を同時に活性化することにより、メカニカル・メカニカルカップリングにより、マグノンと光学モードの間に定常な絡み合いを確立することができることを示す。
これにより、YIG球をマイクロ波キャビティにさらに結合し、マグノン-マイクロ波状態スワップを利用することで、定常マイクロ波光学の絡み合いにつながる。
我々のプロトコルは、現在の技術の範囲内にあり、ハイブリッド量子ネットワークやハイブリッド量子システムによる量子情報処理におけるユニークな応用を見出す、マイクロ波・光の絡み合わせのための、有望な新しいアプローチとなるかもしれない。
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