外延体声波谐振器作为量子声动力学中高相干多声子源
应用物理
2020-05-13 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
量子物理
摘要
固态量子声动力学(QAD)系统通过将声子源与超导或自旋量子比特耦合，为量子信息存储与处理提供了紧凑平台。多模复合高泛音体声波谐振器(HBAR)是一种适用于QAD的流行声子源。然而，复合换能器中缺陷、晶界和界面/表面粗糙度的散射严重限制了溅射沉积器件中的声子弛豫时间。在此，我们生长了一种外延-HBAR，其由金属NbN底电极和位于SiC衬底上的压电GaN薄膜组成。该声学阻抗匹配的外延-HBAR从换能器到声子腔的功率注入效率 > 99%。光滑界面和低缺陷密度减少了声子损耗，使 fxQ 乘积和声子寿命分别高达 1.36 x 10^17 Hz 和 500 微秒。该 GaN/NbN/SiC 外延-HBAR是一种电驱动多模声子源，可直接与基于NbN的超导量子比特或基于SiC的自旋量子比特接口。
引用
@article{arxiv.2003.11097,
title = {Epitaxial bulk acoustic wave resonators as highly coherent multi-phonon sources for quantum acoustodynamics},
author = {Vikrant J. Gokhale and Brian P. Downey and D. Scott Katzer and Neeraj Nepal and Andrew C. Lang and Rhonda M. Stroud and David J. Meyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.11097},
year = {2020}
}