論文の概要: Circuit Quantum Acoustodynamics in a Scalable Phononic Integrated Circuit Architecture

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.04953v1
• Date: Thu, 04 Dec 2025 16:21:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-05 21:11:46.267248
• Title: Circuit Quantum Acoustodynamics in a Scalable Phononic Integrated Circuit Architecture
• Title（参考訳）: スケーラブルなフォノン集積回路アーキテクチャにおける回路量子音響力学
• Authors: Weiting Wang, Lintao Xiao, Bo Zhang, Yu Zeng, Ziyue Hua, Chuanlong Ma, Hongwei Huang, Yifang Xu, Jia-Qi Wang, Guangming Xue, Haifeng Yu, Xin-Biao Xu, Chang-Ling Zou, Luyan Sun,
• Abstract要約: 超伝導量子ビットとサスペンションフリーのフォノン集積回路(PnIC)を統合することにより、回路量子音響力学(cQAD)のスケーラブルなアーキテクチャを実証する。 可変トランスモンキュービットと導波管集積型フォノンキャビティとのコヒーレントカップリングが達成され,Purcell factor 19。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.756855104196609
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Previous demonstrations of quantum acoustic systems have been limited to isolated devices, with limited capability to route phonons and interconnect multi-port acoustic elements for further extension. Here, we demonstrate a scalable architecture for circuit quantum acoustodynamics (cQAD) by integrating superconducting qubits with suspension-free phononic integrated circuits (PnICs). Coherent coupling between tunable transmon qubits and waveguide-integrated phononic cavities, including Fabry-Perot cavities via monolithic integration and microring cavities via flip-chip assembly, has been achieved, producing a pronounced enhancement of phonon emission with a Purcell factor of ~19. These devices represent elementary building blocks for scalable phononic circuits, establishing the foundation for phonon-based quantum information processors and the testbed for novel quantum acoustic phenomena.
• Abstract（参考訳）: 従来の量子音響システムの実証は孤立したデバイスに限られており、フォノンをルートしたり、さらに拡張するために相互接続するマルチポート音響素子に制限があった。 本稿では、超伝導量子ビットとサスペンションフリーのフォノン集積回路(PnIC)を統合することにより、回路量子音響力学(cQAD)のスケーラブルなアーキテクチャを実証する。 モノリシック結合によるファブリー・ペローキャビティやフリップチップ組立体によるマイクロリングキャビティなどの導波管と導波管が一体化したフォノンキャビティとのコヒーレントカップリングが達成され、Purcell factor ~19 によるフォノン放出の顕著な増強が達成された。 これらのデバイスは、スケーラブルなフォノン回路のための基本的なビルディングブロックを表し、フォノンベースの量子情報プロセッサの基礎を確立し、新しい量子音響現象のテストベッドを構築した。

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