論文の概要: Design of a release-free piezo-optomechanical quantum transducer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.15134v1
- Date: Tue, 27 Aug 2024 15:13:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-28 13:13:36.223080
- Title: Design of a release-free piezo-optomechanical quantum transducer
- Title（参考訳）: リリースフリーピエゾ-オプトメカニカル量子トランスデューサの設計
- Authors: Paul Burger, Joey Frey, Johan Kolvik, David Hambraeus, Raphaël Van Laer,
- Abstract要約: 量子マイクロ波-光学変換への有望なアプローチは、中間機械モードとピエゾ-オプトメカニカル相互作用を用いる。
ここでは,非懸濁型圧電オプトメカニカルトランスデューサ(Piezo-optomechanical Transducer)について紹介する。
本稿では,シリコンオンサファイア(SOS)リリースフリートランスデューサの提案と設計を行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum transduction between microwave and optical photons could combine the long-range connectivity provided by optical photons with the deterministic quantum operations of superconducting microwave qubits. A promising approach to quantum microwave-optics transduction uses an intermediary mechanical mode along with piezo-optomechanical interactions. So far, such transducers have been released from their underlying substrate to confine mechanical fields -- preventing proper thermal anchoring and creating a noise-efficiency trade-off resulting from optical absorption. Here, we introduce a release-free, i.e. non-suspended, piezo-optomechanical transducer intended to circumvent this noise-efficiency trade-off. We propose and design a silicon-on-sapphire (SOS) release-free transducer with appealing piezo- and optomechanical performance. Our proposal integrates release-free lithium niobate electromechanical crystals with silicon optomechanical crystals on a sapphire substrate meant to improve thermal anchoring along with microwave and mechanical coherence. It leverages high-wavevector mechanical modes firmly guided on the chip surface. Beyond quantum science and engineering, the proposed platform and design principles are attractive for low-power acousto-optic systems in integrated photonics.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波と光光子の量子トランスダクションは、光光子が提供する長距離接続と超伝導マイクロ波量子ビットの決定論的量子演算を組み合わせることができる。
量子マイクロ波-光学変換への有望なアプローチは、中間機械モードとピエゾ-オプトメカニカル相互作用を用いる。
これまでのところ、そのようなトランスデューサは基盤となる基板から放出され、機械的磁場を閉じ込め、適切な熱アンカーを防ぎ、光吸収によるノイズ効率のトレードオフを生み出している。
本稿では,このノイズ効率トレードオフを回避することを目的とした,非持続型圧電オプトメカニカルトランスデューサについて紹介する。
本稿では,シリコンオンサファイア(SOS)リリースフリートランスデューサの提案と設計を行う。
提案手法は,サファイア基板上に無放出ニオブ酸リチウム電気機械結晶とシリコン光学結晶を統合し,マイクロ波および機械的コヒーレンスとともに熱アンカーの改善を目的とする。
チップ表面にしっかりとガイドされたハイウェーブベクターのメカニカルモードを利用する。
量子科学と工学以外にも、提案されたプラットフォームと設計原則は、統合フォトニクスにおける低消費電力のアコホースト光学系にとって魅力的なものである。
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