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量子启发的可调宽带高Q声学共振器设计

介观与纳米尺度物理 2024-12-31 v1

摘要

具有高品质因数(Q)的共振器是广泛应用于先进技术的关键组件,包括能量收集、化学与生物传感以及二次谐波产生。许多应用也需要跨越宽频范围的共振。然而,单腔共振器面临带宽与品质因数之间的根本权衡。本文提出一种声学共振器,通过仿照扭曲石墨烯异质结构中观察到的谐振子能级梯度,克服了这一限制。我们通过模拟声学类扭曲双层石墨烯,发现一种可调谐的声学谐振梯度,Q值可达4000。这些共振相隔最少仅10 Hz,却持续覆盖宽达1 kHz的带宽,形成一种有效的高Q、宽带系统。我们的做法为克服传统共振器固有的权衡提供了可行路径,为开发先进的高Q声学器件铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.20274,
  title  = {Quantum-inspired design of a tunable broadband high-Q acoustic resonator},
  author = {Jeffrey Shi and Benjamin H. November and Stephen Carr and Harris Pirie and Jennifer E. Hoffman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.20274},
  year   = {2024}
}