論文の概要: Diamond optomechanical crystals for high-frequency strain and comb generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.27581v1
• Date: Thu, 27 Aug 2026 18:07:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-31 17:16:04.11285
• Title: Diamond optomechanical crystals for high-frequency strain and comb generation
• Title（参考訳）: ダイヤモンドオプティメカル結晶の高周波ひずみとコーム生成への応用
• Abstract要約: 143GHzの周波数コムで複数の機械共鳴をサポートするダイヤモンドオプティメカル結晶空洞を実証した。 機械振動振幅は130 pmに達する。 これは、ダイヤモンドスピン量子ビットの光力学的制御の将来の実証に十分高い1.1×10-3$の最大全動的ひずみに対応する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum optomechanical technologies benefit from mechanical oscillators that are high-frequency, can be coherently driven, and are capable of coupling to other quantum systems. Diamond supports all of these criteria: its large elastic modulus increases mechanical resonance frequency, its low nonlinear optical absorption increases the allowed intensity of fields used for coherent optomechanics, and it hosts spin qubits that interact with mechanical modes. Here we demonstrate a diamond optomechanical crystal cavity that supports multiple mechanical resonances with $\sim$12 GHz frequency and high $Q_\text{m} \times f_\text{m}$ product that can be coherently coupled to multiple optical modes. By exciting this sideband resolved system into mechanical self-sustained oscillations, we generate a frequency comb spanning 143 GHz. Analysis of the comb spectrum, combined with systematic characterization of the system's optomechanical coupling, allows us to quantitatively show that its mechanical oscillation amplitude reaches 130 pm. This corresponds to a maximum total dynamic strain of $1.1 \times 10^{-3}$ that is sufficiently high for future demonstrations of optomechanical control of diamond spin qubits.
• Abstract（参考訳）: 量子光学技術は、高周波でコヒーレントに駆動され、他の量子システムと結合することのできる機械振動子の恩恵を受ける。 ダイヤモンドはその大きな弾性率によって機械共鳴周波数が増加し、低非線形光学吸収によりコヒーレント光学に使用される磁場の許容強度が増大し、機械モードと相互作用するスピン量子ビットがホストされる。 ここでは、高Q_\text{m} \times f_\text{m}$ productを複数の光学モードにコヒーレントに結合可能な複数の機械共鳴をサポートするダイヤモンドオプティメカル結晶空洞を実証する。 このサイドバンド分解システムを機械的自己持続振動にエキサイティングにすることで、143GHzの周波数コムを生成する。 コームスペクトルの解析とシステムのオプティメカルカップリングの系統的特性を組み合わせることで,その機械的振動振幅が130pmに達することを定量的に示すことができる。 これは1.1 \times 10^{-3}$の最大全動的ひずみに対応しており、ダイヤモンドスピン量子ビットの光学的制御の将来の実証には十分高い。

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