論文の概要: Magnon-photon coupling in the YIG-based disk and ring microcavities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.18872v1
- Date: Tue, 23 Sep 2025 10:10:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-24 20:41:27.811236
- Title: Magnon-photon coupling in the YIG-based disk and ring microcavities
- Title（参考訳）: YIG系ディスクとリング微小キャビティにおけるマグノン光子カップリング
- Authors: S. S. Demirchyan, D. M. Krichevsky, V. I. Belotelov,
- Abstract要約: ディスクとリングのジオメトリーの利用によりモードオーバーラップが顕著に増加することを示す。
各種サイズのイットリウム鉄ガーネットディスクとリングマイクロキャビティ内の光ささやきとマグノンキッテルモードの相互作用体積を解析した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Optomagnonic dielectric resonators offer a promising platform for the bidirectional conversion of microwave and optical photons at the single quantum level. Current implementation of such a conversion lacks from low magneto-optical interaction strength, limiting its practical utilization in quantum technologies. The main bottleneck is the small spatial overlap between optical and magnon modes. Here, we show that utilization of a disk and ring geometries notably increases the mode overlap. We analyze the interaction volume of optical whispering gallery and magnon Kittel modes inside yttrium iron garnet disk and ring microcavities of various sizes and found a significant improvement in modes coupling up to $\sim4.5~kHz$ . Maximal theoretical conversion efficiency for small disks with radius $5~\mu m$ can reach unity for optimal optical power $\sim100~\mu W$, which is experimentally feasible. Strategies for further improvements of interactions are discussed.
- Abstract（参考訳）: 光磁気誘電体共振器は、単一量子レベルでマイクロ波と光子の双方向変換のための有望なプラットフォームを提供する。
このような変換の現在の実装は、低磁気光学相互作用強度に欠けており、量子技術における実用的利用を制限している。
主なボトルネックは光学モードとマグノンモードの間の小さな空間的重なりである。
ここでは、ディスクとリングのジオメトリーの利用により、モードオーバーラップが顕著に増加することを示す。
種々の大きさのイットリウム鉄ガーネットディスクとリングマイクロキャビティ内の光吹出しギャラリーとマグノンキッテルモードの相互作用量を解析し, 最大$\sim4.5~kHz$までのモード結合を著しく改善した。
半径 5~\mu m$ の小さなディスクの最大理論的変換効率は、最適光学パワー $\sim100~\mu W$ の統一に到達できるが、これは実験的に実現可能である。
相互作用のさらなる改善のための戦略について論じる。
関連論文リスト
- Robust Microwave-Optical Photon Conversion Using Cavity Modes Strongly Hybridized with a Color Center Ensemble [0.0]
スピン持ち色中心のアンサンブルを用いた双方向マイクロ波光変換器を提案する。
より強力な非線形性を見出すことができ、必要な協調性を得ることができる。
その結果,マイクロ波光コンバータを用いた量子ネットワークへの新たな経路が開かれた。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-24T02:11:36Z) - Microwave-to-optics conversion using magnetostatic modes and a tunable
optical cavity [7.043386765149337]
量子コンピューティング、量子通信、量子ネットワークは異なる周波数範囲で動作するハイブリッド量子システムに依存している。
量子インタフェースが要求され、異なる周波数で動作する異なる量子システム間の情報リンクを確立するブリッジとして機能する。
ここでは、調整可能な自由スペクトル範囲の光学キャビティを採用することにより、マグノン系マイクロ波光インタフェースを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-01T08:17:18Z) - All-optical modulation with single-photons using electron avalanche [66.27103948750306]
シリコン中の電子雪崩による全光変調を実証する。
我々のアプローチは、ギガヘルツ速度と、さらに高速な光スイッチングの可能性を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-18T20:14:15Z) - Enhanced Spectral Density of a Single Germanium Vacancy Center in a
Nanodiamond by Cavity-Integration [35.759786254573896]
ダイヤモンド中の色中心、中でも負電荷のゲルマニウム空孔(GeV$-$)は、多くの量子光学の応用に有望な候補である。
開孔ファブリ・ペロト微小キャビティに優れた光学特性を有する1つのGeV中心を含むナノダイアモンドの移動を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-03T10:33:06Z) - Microwave-optical double resonance in a erbium-doped
whispering-gallery-mode resonator [1.9610940437927111]
エルビウムドープ型発振モード共振器の光モードで108ドル(2MHz以下)以上の特性を示す。
我々の光学キャビティはマイクロ波共振器の中にあり、外部磁場によって調整されたスピン遷移をプローブすることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-25T06:56:14Z) - 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) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z) - Multidimensional cluster states using a single spin-photon interface
coupled strongly to an intrinsic nuclear register [48.7576911714538]
フォトニッククラスター状態は、測定ベースの量子コンピューティングと損失耐性量子通信のための強力なリソースである。
核レジスタに強く結合した1つの効率的なスピン光子インタフェースを用いた多次元格子クラスター状態の生成を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-26T14:41:01Z)
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。