超流体薄膜表面波中的极端量子非线性
量子物理
2020-11-11 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们表明，高度受限的超流体薄膜是极端非线性的机械谐振器，为实现机械量子比特提供了前景。具体而言，我们考虑第三声表面波，其非线性由与基底的范德瓦耳斯相互作用引入。将这些波限制在圆盘上，我们推导了三次和四次非线性的解析表达式，并确定了它们引起的共振频率偏移。我们预测的单声子偏移比当前最先进的（state-of-the-art）非线性谐振器大三个数量级。结合超流氦极低的本征耗散以及声子晶体腔中强烈抑制的声辐射损耗，我们预测这可能允许声子之间的阻塞相互作用以及类两能级系统行为。我们的工作为极端机械非线性和使用机械谐振器作为量子比特的量子器件提供了一条新途径。
引用
@article{arxiv.2005.13919,
title = {Extreme quantum nonlinearity in superfluid thin-film surface waves},
author = {Yasmine L. Sfendla and Christopher G. Baker and Glen I. Harris and Lin Tian and Raymond A. Harrison and Warwick P. Bowen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.13919},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 6 figures