論文の概要: Optically Switched Phonon Superradiance of Surface Acoustic Wave in Diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.28935v1
- Date: Sat, 27 Jun 2026 14:16:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-30 18:07:15.734754
- Title: Optically Switched Phonon Superradiance of Surface Acoustic Wave in Diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンドの表面音響波の光スイッチトフォノン超放射特性
- Authors: Zhiwei Chen, Changyong Lei, Jie Ren,
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空隙(NV)中心スピンと表面音響波(SAW)フォノン結合は、オンチップ量子フォノン操作のための有望なプラットフォームを提供する。
我々は,光学的に駆動されるNV中心レベル遷移がスピンフォノンカップリングを効果的に促進し,弱い結合状態においてSAWフォノンスーパーラジアント相転移を引き起こすことを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.59423383937422
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Surface acoustic wave (SAW) phonon coupling with nitrogen-vacancy (NV) center spins in diamond offers a promising platform for on-chip quantum phononic manipulations. Although an ensemble of NV centers coupled to a common SAW phonon mode enables superradiance and collective quantum control, achieving a tunable superradiant phase transition remains challenging. Here, we show that optically driving NV centers level transitions enhances the effective spin-phonon coupling, triggering a SAW phonon superradiant phase transition in the weak-coupling regime. We also demonstrate that above a critical threshold, the driving light rapidly switches on the phonon superradiance--a dynamic effect that persists in finite-number NV ensembles. Our results provide a controllable route to coherent phonon-NV spin manipulation in solid state quantum devices.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空隙(NV)中心スピンと表面音響波(SAW)フォノン結合は、オンチップ量子フォノン操作のための有望なプラットフォームを提供する。
共通のSAWフォノンモードに結合したNV中心のアンサンブルは、超放射能と集団量子制御を可能にするが、調整可能な超放射能相転移を達成することは依然として困難である。
ここでは、光学的に駆動されるNV中心レベル遷移がスピン-フォノンカップリングを効果的に促進し、弱い結合状態におけるSAWフォノン超ラジカル相転移を引き起こすことを示す。
また、臨界しきい値を超えると、駆動光はフォノン超放射能を急速にスイッチし、有限個のNVアンサンブルで持続する動的効果を示す。
この結果は固体量子デバイスにおけるコヒーレントフォノン-NVスピン操作に対する制御可能な経路を提供する。
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