論文の概要: Approaching optimal microwave-acoustic transduction on lithium niobate using SQUID arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.09661v1
• Date: Thu, 16 Jan 2025 16:57:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-17 15:08:55.062784
• Title: Approaching optimal microwave-acoustic transduction on lithium niobate using SQUID arrays
• Title（参考訳）: SQUIDアレイを用いたニオブ酸リチウムの最適マイクロ波音響変換
• Authors: A. Hugot, Q. Greffe, G. Julie, E. Eyraud, F. Balestro, J. J. Viennot,
• Abstract要約: 従来の圧電トランスデューサは、小さな効率か狭い帯域幅に制限されている。 ニオブ酸リチウムの最大効率帯域幅積に近い圧電マイクロ波音響変換を実現するための強靭な戦略を実証する。 我々のトランスデューサは他の超伝導量子デバイスと容易に接続でき、マイクロ波-光変換方式、量子制限フォノン検出、および4-8GHz帯の音響分光への応用がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Electronic devices exploiting acoustic vibrations are ubiquitous in classical and quantum technologies. Central to these devices is the transducer, which enables the exchange of signals between electrical and acoustic networks. Among the various transduction mechanisms, piezoelectricity remains the most widely used. However, conventional piezoelectric transducers are limited to either small efficiencies or narrow bandwidths and they typically operate at fixed frequency. These limitations restrict their utility in many applications. Here we propose and demonstrate a robust strategy to realize piezoelectric microwave-acoustic transduction close to the maximal efficiency-bandwidth product of lithium niobate. We use SQUID arrays to transform the large complex impedance of wide-band interdigital transducers into 50 $\Omega$ and demonstrate unprecedented efficiency$\times$bandwidth $\approx$ 440 MHz, with a maximum efficiency of 62% at 5.7 GHz. Moreover, leveraging the flux dependence of SQUIDs, we realize transducers with in-situ tunability across nearly an octave around 5.5 GHz. Our transducer can be readily connected to other superconducting quantum devices, with applications in microwave-to-optics conversion schemes, quantum-limited phonon detection, or acoustic spectroscopy in the 4-8 GHz band.
• Abstract（参考訳）: 音響振動を利用する電子機器は、古典的および量子技術においてユビキタスである。 これらの装置の中心はトランスデューサであり、電気ネットワークと音響ネットワークの間で信号の交換を可能にする。 様々なトランスダクション機構の中で、圧電性が最も広く使われている。 しかし、従来の圧電トランスデューサは小さな効率か狭い帯域幅に制限されており、通常は固定周波数で動作する。 これらの制限は多くのアプリケーションで実用性を制限する。 ここでは, ニオブ酸リチウムの最大効率帯域積に近い圧電マイクロ波音響変換を実現するための強靭な戦略を提案し, 実証する。 我々はSQUIDアレイを用いて、広帯域のデジタルトランスデューサの大きな複雑なインピーダンスを50$\Omega$に変換し、前例のない効率を$\times$bandwidth$\approx$440 MHzで示し、最大効率は5.7 GHzで62%である。 さらに,SQUIDのフラックス依存性を利用して,約5.5GHzの1オクターブでその場調整可能なトランスデューサを実現する。 我々のトランスデューサは他の超伝導量子デバイスと容易に接続でき、マイクロ波-光変換方式、量子制限フォノン検出、および4-8GHz帯の音響分光への応用がある。

関連論文リスト

• Scalable microwave-to-optical transducers at single photon level with spins [4.142140287566351]
  単一光子のマイクロ波から光への変換は、将来の超伝導量子デバイス間の相互接続において重要な役割を果たす。 我々はレアアースイオン(REI)ドープ結晶を用いたオンチップマイクロ波-光変換器を実装した。 我々は、原子遷移の絶対周波数によって実現された2つの同時に動作するトランスデューサに由来する光子の干渉を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-11T21:43:02Z)
• Design of an ultra-low mode volume piezo-optomechanical quantum transducer [0.41104099603771493]
  マイクロ波から光領域へのコヒーレントな量子状態の変換は、量子ネットワークと分散量子コンピューティングにおいて重要な役割を果たす。 シリコンプラットフォーム上に形成したハイブリットニオブ酸リチウムを用いた圧電オプトメカニカルデバイスの設計について述べる。 このトランスデューサは,超伝導トランスモン量子ビットに共振結合してパルスモードで10kHz繰り返し動作した場合に,0.5付加雑音量子数で最大35%の固有変換効率を実現することができると推定した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-07T05:56:16Z)
• An integrated microwave-to-optics interface for scalable quantum computing [47.187609203210705]
  シリコンフォトニックキャビティに結合した超伝導共振器を用いた集積トランスデューサの新しい設計法を提案する。 上記の条件をすべて同時に実現するためのユニークな性能とポテンシャルを実験的に実証する。 デバイスは50オーム伝送ラインに直接接続し、単一のチップ上で多数のトランスデューサに容易にスケールできる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-27T18:05:01Z)
• Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
  量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。 トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。 我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-20T18:04:26Z)
• High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity electro-optic superconducting system with long coherence time [52.77024349608834]
  マイクロ波と光子の間の周波数変換は、超伝導量子プロセッサ間のリンクを作るための鍵となる技術である。 本稿では, 長コヒーレンス時間超伝導電波周波数(SRF)キャビティに基づくマイクロ波光プラットフォームを提案する。 2つのリモート量子システム間の密接な絡み合い発生の忠実さは、低マイクロ波損失により向上することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:57:37Z)
• Slowing down light in a qubit metamaterial [98.00295925462214]
  マイクロ波領域の超伝導回路は 未だにそのような装置を欠いている 共振導波路に結合した8量子ビットからなる超伝導メタマテリアルにおいて、電磁波の減速を実証した。 本研究は, 超伝導回路の高柔軟性を実証し, カスタムバンド構造を実現することを目的とした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-14T20:55:10Z)
• Continuous-Wave Frequency Upconversion with a Molecular Optomechanical Nanocavity [46.43254474406406]
  分子空洞光力学を用いて、サブマイクロワット連続波信号の$sim$32THzでのアップコンバージョンを、周囲条件下で可視領域に示す。 この装置は、少数の分子を収容するプラズモンナノキャビティで構成されている。入射場は、集合分子振動を共鳴的に駆動し、可視ポンプレーザーに光力学的変調を印加する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-07T06:23:14Z)
• Waveguide Bandgap Engineering with an Array of Superconducting Qubits [101.18253437732933]
  局所周波数制御による8つの超伝導トランスモン量子ビットからなるメタマテリアルを実験的に検討した。 極性バンドギャップの出現とともに,超・亜ラジカル状態の形成を観察する。 この研究の回路は、1ビットと2ビットの実験を、完全な量子メタマテリアルへと拡張する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-05T09:27:53Z)
• Cavity electro-optics in thin-film lithium niobate for efficient microwave-to-optical transduction [0.9485862597874625]
  我々は、低光損失と強いEOカップリングを利用して、ニオブ酸リチウム薄膜中のEOトランスデューサを作製する。 送電効率は最大2.7times10-5$、ポンプパワー正規化効率は1.9times10-6/mathrmmu W$である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-02T23:09:49Z)
• Cryogenic microwave-to-optical conversion using a triply-resonant lithium niobate on sapphire transducer [1.606071974243323]
  サファイア基板上に低損失のニオブ酸リチウムフォトニックと超伝導マイクロ波共振器を組み合わせた集積型電気光学変換器を提案する。 この三重共振装置は希釈冷凍機で動作し、マイクロ波光子をオンチップ効率6.6タイム10-6ドル、変換帯域幅20MHzの光子に変換する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-02T18:26:18Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。