論文の概要: Intrinsic Phononic Dressed States in a Nanomechanical System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.18587v2
- Date: Mon, 14 Apr 2025 16:15:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-15 16:43:51.330032
- Title: Intrinsic Phononic Dressed States in a Nanomechanical System
- Title（参考訳）: ナノメカニカルシステムにおける固有音速ドレッシング状態
- 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: 本報告では,本態性メソスコピックな振動状態の観察を行った。
我々の研究は、メソスコピック力学に関する長期にわたる洞察を提供し、量子計測にナノ力学を利用するための新しい方向性を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Nanoelectromechanical systems (NEMS) provide a platform for probing the quantum nature of mechanical motion in mesoscopic systems. This nature manifests most profoundly when the device vibrations are nonlinear and, currently, achieving vibrational nonlinearity at the single-phonon level is an active area of pursuit in quantum information science. Despite much effort, however, this has remained elusive. Here, we report the first observation of intrinsic mesoscopic vibrational dressed states. The requisite nonlinearity results from strong resonant coupling between an eigenmode of our NEMS resonator and a single, two-level system (TLS) that is intrinsic to the device material. We control the TLS in situ by varying mechanical strain, tuning it in and out of resonance with the NEMS mode. Varying the resonant drive and/or temperature allows controlled ascent of the nonequidistant energy ladder and reveals the energy multiplets of the hybridized system. Fluctuations of the TLS on and off resonance with the mode induces switching between dressed and bare states; this elucidates the complex quantum nature of TLS-like defects in mesoscopic systems. These quintessential quantum effects emerge directly from the intrinsic material properties of mechanical systems - without need for complex, external quantum circuits. Our work provides long-sought insight into mesoscopic dynamics and offers a new direction to harness nanomechanics for quantum measurements.
- Abstract（参考訳）: ナノエレクトロメカニカルシステム(NEMS)は、メソスコピックシステムにおける機械運動の量子的性質を探索するためのプラットフォームを提供する。
この性質は、デバイス振動が非線形であり、現在、単一フォノンレベルで振動非線形性を達成することが、量子情報科学の活発な領域であるときに最も顕著に現れる。
しかし、多くの努力にもかかわらず、これはいまだに解明されていない。
本報告では,本態性メソスコピックな振動状態の観察を行った。
所要の非線形性は、NEMS共振器の固有モードと装置材料に固有の単一2レベル系(TLS)との強い共振結合から生じる。
NEMSモードと共振することで,機械的ひずみの変化によりTLSを制御できる。
共振駆動および/または温度の変動により、不要なエネルギーラグの上昇が制御され、ハイブリッド系のエネルギー多重化が明らかになる。
モードとTLSのオンオフ共鳴のゆらぎは、服装状態と裸状態の切り替えを誘導し、メソスコピック系におけるTLS様欠陥の複雑な量子的性質を解明する。
これらのクインテシデント量子効果は、複雑な外部量子回路を必要とせずに、機械系の本質的な材料特性から直接現れる。
我々の研究は、メソスコピック力学に関する長期にわたる洞察を提供し、量子計測にナノ力学を利用するための新しい方向性を提供する。
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