低温下片上超高 Q 值声子谐振器
光学
2018-04-04 v2
摘要
长寿命、高频声子对于从光力学到新兴量子系统的应用均具有重要价值。出于科学和技术影响力的考量，我们寻求能够实现芯片级集成的高性能振荡器。共焦体声波谐振器已展现出在低温下于晶体介质中支持长寿命声子模式的巨大潜力。迄今为止，这些器件都是宏观的，具有厘米级的尺寸。然而，随着我们将这些振荡器推向高频，我们有机会大幅缩小其占用面积，作为经典和新兴量子技术的基础。本文提出了新颖的设计原理和简单的制造技术，以在多种晶体材料中创建高性能的芯片级共焦体声波谐振器。我们定制此类谐振器的声学模式以使其与光高效耦合，从而能够进行非侵入式的基于激光的声子光谱分析。利用该技术，我们在低温下展示了工作于晶体 -cut 石英（-cut 硅）中 12.7 GHz（37.8 GHz）频率下的芯片级谐振器，其声学 因子达到 2800 万（650 万）。
引用
@article{arxiv.1803.10077,
title = {Ultra-high-Q phononic resonators on-chip at cryogenic temperatures},
author = {Prashanta Kharel and Yiwen Chu and Michael Power and William H. Renninger and Robert J. Schoelkopf and Peter T. Rakich},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.10077},
year = {2018}
}
备注
21 pages, 4 figures, comment: acknowledgment section was modified to include a funding agent