微波与电信波段间全介电谐振腔电光转换
量子物理
2026-01-21 v1
摘要
我们提出了一种用于微波与电信波长光子之间高效转换的谐振电光换能器。我们的平台采用块状铌酸锂晶体，其大介电常数实现了微波光子的波长尺度限制。通过将该晶体置于高精细度法布里-珀罗光学腔内，微波光子通过电光效应与光学光子耦合。我们展示了将系统调谐至三重谐振操作的能力，其中微波光子、光学泵浦光子和上转换光学光子同时与系统的高品质因子电磁模式发生谐振。该器件实现了百分比量级的光子数转换效率，可与室温下的最先进器件相媲美——足以分辨微波模式的热占据——同时避免了与金属电极相关的噪声和损耗。这些结果确立了我们的全介电器件作为光探测微波场高精度传感的有前景平台，以及实现单光子级微波-光学量子转换的可行途径。
引用
@article{arxiv.2601.13199,
title = {All-Dielectric Resonant Cavity Electro-Optic Transduction Between Microwave and Telecom},
author = {Mihir Khanna and Yang Hu and Thomas P. Purdy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.13199},
year = {2026}
}