纳米弦谐振器网络中的频率控制与相干激发转移
介观与纳米尺度物理
2018-09-12 v1
摘要
谐振器模式的耦合、同步和非线性动力学在自然界中无处不在，并且与从激光器到 Josephson 阵列和自旋力矩振荡器等众多应用高度相关。纳米机械谐振器是在基础层面上研究这些效应并实现全机械信息处理与存储平台的理想候选者。然而，对于较大的谐振器网络，这要求能够选择性地调节模式频率并使谐振器在强耦合区运行。在此，我们展示了一个由两个高品质因数纳米弦谐振器组成的谐振器网络的概念验证实现，这两个谐振器通过共享支撑结构进行机械耦合。首先，我们证明可以通过一个与网络高次谐波之一共振的强驱动信号，独立控制两根纳米弦的基模频率，从而使得本地控制门变得多余。该调节机制依赖于高度激发的纳米弦中预应力的有效增加，即所谓的几何非线性。利用这种对单个纳米机械谐振器的选择性频率控制，我们研究了谐振器网络的相干动力学，这是一个展示强耦合量子系统若干特征的经典模型系统。具体而言，我们展示了模式分裂、经典 Rabi 振荡，以及代表 Landau-Zener 隧穿经典类比的耦合态之间的绝热和非绝热跃迁。因此，这种耦合与调节概念为在两个空间分离的机械谐振器之间进行选择性声子转移开辟了道路。
引用
@article{arxiv.1612.07511,
title = {Frequency control and coherent excitation transfer in a nanostring resonator network},
author = {Matthias Pernpeintner and Philip Schmidt and Daniel Schwienbacher and Rudolf Gross and Hans Huebl},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.07511},
year = {2018}
}