面向自旋量子器件的大光学孔径介质微波谐振器
量子物理
2025-02-04 v1 应用物理
光学
摘要
为实现基于自旋的量子微波-光学光子转换器，我们展示了一种低损耗介质微波谐振器，其内部品质因数为 ，同时可容纳直径为 的光学孔径。这两个看似矛盾的要求——高品质因数和大光学孔径——得益于金红石（）的大介电常数而得以同时满足。品质因数受限于辐射损耗，我们通过数值模拟证实，通过延长谐振器外壳的高度，该介质谐振器可实现超过 的品质因数。利用该谐振器，我们在稀释制冷机中对 2,2-二苯基-1-苦基肼基（DPPH）结晶粉末和金刚石晶体中的 P1 中心进行了连续波（cw）和脉冲电子自旋共振（ESR）谱学测量。连续波 ESR 谱学分别展示了与 DPPH 和 P1 中心的高协同性和强自旋-谐振器耦合，而脉冲 ESR 谱学则成功测量了纵向和横向弛豫时间。
引用
@article{arxiv.2403.08458,
title = {Dielectric microwave resonator with large optical apertures for spin-based quantum devices},
author = {Tatsuki Hamamoto and Amit Bhunia and Rupak Kumar Bhattacharya and Hiroki Takahashi and Yuimaru Kubo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08458},
year = {2025}
}