基于压电-声机械相互作用的可重构量子声子电路
量子物理
2021-06-15 v2
摘要
我们展示了压电应变驱动的声机械相互作用能在现有量子声子平台——悬浮硅上的氮化铝——中产生显著的相速度变化。利用有限元分析，我们演示了一种压电-声机械相移波导，能够在施加数十伏电压的情况下，对GHz频率声子产生±π相移，器件长度仅数十微米。随后，以该相移器为构建模块，我们展示了若干可用于量子信息处理的声子集成电路元件。特别地，我们展示了如何构建用于线性声子处理的可编程多模干涉仪，以及一种可在超长寿命态与和其总线波导强耦合态之间切换的动态可重构声子存储器。根据可重构声子存储器完整开放量子系统的主方程，我们表明，对于指数衰减脉冲，能够以超过90%的量子态转移保真度执行“读”和“写”操作。
引用
@article{arxiv.2106.05406,
title = {Reconfigurable quantum phononic circuits via piezo-acoustomechanical interactions},
author = {Jeffrey C. Taylor and Eric Chatterjee and William F. Kindel and Daniel Soh and Matt Eichenfield},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.05406},
year = {2021}
}