論文の概要: Strong Coupling of Nanomechanical Vibrations to Individual Two-Level Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.18587v1
- Date: Tue, 25 Feb 2025 19:11:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-27 14:55:41.388234
- Title: Strong Coupling of Nanomechanical Vibrations to Individual Two-Level Systems
- Title（参考訳）: ナノメカニカル振動の2層系への強い結合
- Authors: M. Yuksel, M. P. Maksymowych, O. A. Hitchcock, F. M. Mayor, N. R. Lee, M. I. Dykman, A. H. Safavi-Naeini, M. L. Roukes,
- Abstract要約: 2レベルシステム(TLS)として機能する原子スケール欠陥は、現代の量子デバイスの物理学に不可欠である。
ナノエレクトロメカニカルシステム(NEMS)共振器の個々のTLS欠陥と機械振動の相互作用について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Atomic-scale defects behaving as two-level systems (TLSs) are crucial to the physics of modern quantum devices. Here, we study interactions between individual TLS defects and the mechanical vibrations of a nanoelectromechanical systems (NEMS) resonator. By applying a mechanical strain, we tune individual TLS onto resonance with the NEMS and observe strong coupling. By adjusting phonon number, we reveal the nonlinear energy levels of the hybridized system and confirm single-phonon nonlinearity. We also observe fluctuations between hybridized and bare resonance states as the TLS fluctuates between on- and off-resonance. These quintessential quantum effects emerge directly from intrinsic material properties, without requiring external electromagnetic systems or complex quantum circuits. Our work establishes a platform for exploring and manipulating TLS-phonon interactions in the single-phonon regime.
- Abstract（参考訳）: 2レベルシステム(TLS)として機能する原子スケール欠陥は、現代の量子デバイスの物理学において不可欠である。
そこで我々は,ナノエレクトロメカニカル・システム(NEMS)共振器の個々のTLS欠陥と機械的振動との相互作用について検討した。
機械的ひずみを適用することで、個々のTLSをNEMSとの共鳴に調整し、強い結合を観察する。
フォノン数を調整することにより、ハイブリダイゼーションシステムの非線形エネルギーレベルを明らかにし、単一フォノンの非線形性を確認する。
また、TLSがオン共鳴とオフ共鳴の間で変動するにつれて、ハイブリッド化状態とベア共鳴状態の変動も観察する。
これらのクインテシデント量子効果は、外部電磁系や複雑な量子回路を必要とせず、固有の物質特性から直接現れる。
本研究は,単一フォノン系におけるTLS-フォノン相互作用の探索と操作のためのプラットフォームを確立する。
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