由超小机械与光学模体积腔实现的自旋-光力量子接口
量子物理
2024-11-11 v2
摘要
我们提出了一种金刚石中缺陷中心与电信光模式之间的相干机械接口。结合自旋-机械器件与光力晶体近来的发展，我们引入了一种一维金刚石纳米梁，其内嵌机械与电场集中器，机械与光学模体积分别为 和 。通过将一个 IV 族空位置于集中器中，我们展示了接近 40 MHz 的极高自旋-机械耦合速率，同时保持了高声光耦合。我们从理论上表明，此类器件用于纠缠预报方案时，可在量子中继器之间提供高保真度贝尔对。利用机械接口作为光学与自旋子系统之间的中介，我们得以直接使用电信光学，绕过了自旋的固有波长要求。由于自旋从未被光学激发或寻址，我们不受谱扩散影响，并可在更高温度（高达 40 K）下运行，仅受限于热损耗。我们估计，基于这些指标，具有高自旋-机械耦合的光力器件将成为近期量子中继器的一种有用架构。
引用
@article{arxiv.2202.06999,
title = {A spin-optomechanical quantum interface enabled by an ultrasmall mechanical and optical mode volume cavity},
author = {Hamza Raniwala and Pratyush Anand and Stefan Krastanov and Matt Eichenfield and Matthew Trusheim and Dirk Englund},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06999},
year = {2024}
}