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高效低噪声的光力学晶体光子-声子转换器

光学 2024-06-25 v1 量子物理

摘要

光力学晶体(Optomechanical crystals, OMCs)实现光子与微波声子之间的相干相互作用,代表了一种用于实现微波-光信号量子转换的平台。光子吸收引起的热噪声在低温(毫开尔文)条件下是 OMC-based 量子转换器性能的主要限制之一。本文通过一种侧耦合到机械脱离的光波导的二维硅 OMC 共振器来解决这一挑战,实现了相较于先前最先进水平的 6 倍加热速率降低,同时在高光力学反馈和毫开尔文基准温度下工作。这种降低的加热率导致在添加噪声为 0.25 ±\pm 0.01 量子的条件下,实现了 93.1 ±\pm 0.8% 的声子到光子转换效率,为实现量子限制的微波-光频率转换和光控量子声存储器提供了重要的进展。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.15701,
  title  = {High-Efficiency Low-Noise Optomechanical Crystal Photon-Phonon Transducers},
  author = {Sameer Sonar and Utku Hatipoglu and Srujan Meesala and David Lake and Hengjiang Ren and Oskar Painter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.15701},
  year   = {2024}
}