論文の概要: Ultralow-loss diamond nanomechanics enabled by van der Waals self-assembly

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.01217v1
• Date: Tue, 01 Jul 2025 22:29:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-03 14:22:59.951483
• Title: Ultralow-loss diamond nanomechanics enabled by van der Waals self-assembly
• Title（参考訳）: ファンデルワールス自己組織化による超低損失ダイヤモンドナノメカニクス
• Authors: Guanhao Huang, Chang Jin, Sophie Weiyi Ding, Marko Lončar,
• Abstract要約: 拡散希釈法によりしばしば達成される高い機械的品質因子は、測定感度と量子コヒーレンスを直接的に増強するので重要である。 ここでは、この長年続く障害を、新しいファンデルワールス(vdW)自己組立法により、テンションを許容する散逸希釈の解に変換する。 5Kでは機械的品質因子が1億を超えることが実証された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8437187555622164
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nanomechanical systems are critical platforms for precision measurement, sensing, macroscopic quantum physics, and emerging quantum-information technologies. In these applications, high mechanical quality factors, often achieved using dissipation dilution, are important since they directly enhance measurement sensitivity and quantum coherence. However, surface stiction intrinsic to nanoscale structures severely limits their performance. Here, we transform this longstanding obstacle into a solution for tension-enabled dissipation dilution, via a novel van der Waals (vdW) self-assembly method. Leveraging intrinsic nanoscale surface interactions, we achieve controlled tensile stresses up to 1.3GPa in single-crystal diamond--an ideal but notoriously difficult material to strain-engineer--without introducing additional interface losses. We demonstrate mechanical quality factors exceeding 100 million at 5K, surpassing state-of-the-art systems at comparable aspect ratios. This versatile approach, applicable to other crystalline materials, opens up avenues using cryogenic nanomechanical systems for ultra-precise quantum sensing, tests of quantum gravity, and hybrid quantum systems.
• Abstract（参考訳）: ナノメカニカルシステムは、精密測定、センシング、マクロ量子物理学、新しい量子情報技術のための重要なプラットフォームである。 これらの応用において、しばしば消散希釈を用いて達成される高い機械的品質因子は、測定感度と量子コヒーレンスを直接的に増強するので重要である。 しかし、ナノスケール構造に固有の表面スティクションは、その性能を著しく制限する。 ここでは、この長年続く障害を、新しいファンデルワールス(vdW)自己組立法により、テンションを許容する散逸希釈の解に変換する。 内在的なナノスケール表面相互作用を活用することで、単結晶ダイヤモンドにおいて最大1.3GPaまでの引張応力が達成される。 5Kでは機械的品質因子が1億を超えることが実証された。 この汎用的なアプローチは、他の結晶材料に適用でき、超精密量子センシング、量子重力のテスト、ハイブリッド量子システムのための低温ナノメカニカルシステムを用いて、道を開く。

関連論文リスト

• Homogeneous Free-Standing Nanostructures from Bulk Diamond over Millimeter Scales for Quantum Technologies [0.0]
  ダイヤモンド中の光アドレス可能なスピン量子ビットに基づく量子デバイスは、量子センシングや通信といった量子技術のための有望なプラットフォームである。 我々はこのハードルに、単結晶ダイヤモンドからミリスケール、細い(70nmまで)、高い並列膜を作り出すアプローチで取り組む。 膜は汚染のないままであり、最先端の量子応用で必要とされる原子的に滑らかな表面を持つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-12T18:00:25Z)
• In-situ-tunable spin-spin interactions in a Penning trap with in-bore optomechanics [41.94295877935867]
  本稿では,コヒーレントスピンモーションとスピンスピン相互作用強度のその場チューニングのためのオプティメカルシステムを提案する。 誘導平均場スピン沈降率の測定値を用いて,本システムの特徴付けを行う。 これらの実験は、コヒーレントと非コヒーレント相互作用強度の比のおよそ$times2$の変動を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-31T11:00:39Z)
• Robust Hamiltonian Engineering for Interacting Qudit Systems [50.591267188664666]
  我々は、強く相互作用するキューディット系のロバストな動的疎結合とハミルトン工学の定式化を開発する。 本研究では,これらの手法を,スピン-1窒素空洞中心の強相互作用・無秩序なアンサンブルで実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-16T19:12:41Z)
• All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond [52.77024349608834]
  マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。 我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。 この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z)
• Mechanical squeezing via unstable dynamics in a microcavity [0.0]
  線形オプティメカルシステムにおける強い機械的量子スクイーズは, 遠赤外および超強結合系で到達した動的不安定性によって生成可能であることを示す。 コヒーレント散乱による微小キャビティ結合ナノ粒子の創製の可能性について論じる。 この結果から, ナノ粒子の強力な機械的圧縮剤として, 未解決サイドバンド系における光学的微小キャビティが生まれ, 量子エンハンスな慣性・力センシングの鍵となるツールとなった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-02T11:40:59Z)
• Topological lattices realized in superconducting circuit optomechanics [0.0]
  局所プローブを使わずに,ハイブリッドモードのモード関数を直接測定できることを示す。 このような光学格子は、集合、量子多体、およびクエンチダイナミクスを探索するための道を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-17T14:13:52Z)
• Designer Magnetism in High Entropy Oxides [41.74498230885008]
  障害は相関や量子材料に支配的な影響を与えることがある。 磁気システムでは、スピンと交換障害は量子臨界性、フラストレーション、スピンダイナミクスへのアクセスを提供する。 我々は、高エントロピー酸化物が、量子材料を設計するための未探索の経路を示すことを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-12T15:21:48Z)
• Simulation of Collective Neutrino Oscillations on a Quantum Computer [117.44028458220427]
  本稿では,現在発生している量子デバイスを用いたニュートリノ相互作用系の最初のシミュレーションを行う。 量子ビットの自然接続における制限を克服し、それをリアルタイムに絡み合いの進化を追跡する戦略を導入する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-24T20:51:25Z)
• Spin Entanglement and Magnetic Competition via Long-range Interactions in Spinor Quantum Optical Lattices [62.997667081978825]
  超低温物質中における空洞を介する長距離磁気相互作用と光学格子の効果について検討した。 競合シナリオを導入しながら,グローバルな相互作用がシステムの根底にある磁気特性を変化させていることが判明した。 これにより、量子情報目的のためのロバストなメカニズムの設計に向けた新しい選択肢が可能になる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-16T08:03:44Z)
• Quantum sensing with nanoparticles for gravimetry; when bigger is better [0.0]
  本稿では,光レビテーションナノ粒子を用いた実験とその加速センサへの応用について述べる。 浮遊ナノ粒子プラットフォームに特徴的なのは、長寿命の量子空間重ね合わせを実装して重力測定を強化する能力である。 これは、スーパーポジションや絡み合いを利用する冷原子干渉計のようなセンサーの開発における世界的なトレンドに続くものだ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-29T16:02:24Z)

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。