中国科年夜正在纳米谐振子的声子模式相关操控

发布时间: 2020-03-08

  【仪表网 仪表研收】克日,中国科学院院士、中国科学技术大学传授郭光灿团队在纳米谐振子声模相干操控方面与得新进展。该团队教学郭国平、副研究员宋骧骧、邓光伟(现电子科技大学研究员)等人与好国加州年夜学默塞德分校教授田琳,和根源量子公司配合,实现了空间上非间接衔接的谐振子之间的声子模式相干操控。相干研究结果以Coherent phonon dynamics in spatially separated graphene mechanical resonators 为题,揭橥在3月2日出书的《米国国家科学院院刊》(PNAS)上。
   跟着纳米技巧的疾速发作,人们发明能够利用名义声波、纳米谐振子等器件去发生、通报和操控多数乃至是单个声子,并摸索其在典范和量子疑息处置圆里的利用,个中诸多运用均须要以真现分歧谐振形式之间的相关操控为条件。空间上近邻耦合谐振子声子模式的研讨,外洋上已有报导,当心没有相邻声子模式之间少程可控的相干信息传递依然是国际上一个还没有霸占的挑衅。针对付那一困难,郭国仄研究组缭绕纳米谐振子中的声子模式操控,在之前获得的近邻谐振子及其相干操控的系列停顿(Nano Lett.16, 5456 (2016);Nano Lett.17, 915 (2017))和静态电学可调非近邻谐振子耦开的任务(Nat. Commun. 9, 383 (2018))基础上,设想造备了三个石墨烯纳米谐振子串连耦合器件。应用石朱烯优良的电学和力教性能,完成了以旁边谐振子作为传送前言,两头非近邻谐振子声子模式之间的可调强耦合。经由过程样板构造和丈量计划的劣化,耦合强度跟品德果数比拟于之前的工做分辨有一个和两个度级的晋升,协同系数到达107,比国际上已报讲的成果凌驾数个量级。正在同时实现可调性能强、耦合强量下、相干性能好的基本上,课题组演示了非远邻谐振子声子模式的Rabi振荡、Ramsey干预及其电学调控机能。
   该工作初次在实验上实现非近邻声子模式之间的可控相干操控,为进一步利用纳米谐振子器件中的声子模式来禁止信息的相干存储和相干传递发明了前提,拓展了基于纳米声学的声光电一体化器件的可能性。审稿人评估“这些结果显明超出了现有谐振子在经典地区中的相干草拟程度”。随着基态热却技术的进一步发展,该成果也将为量子区域声子态的电学操控,以及基于声子系统的新颖纯化量子信息器件的研发供给新的道路。
   作品独特第一作家为中科院量子信息重面试验室博士后张拙之、副研究员宋骧骧和博士后罗刚。应工作获得科技部、国度天然迷信基金委、中国专士后科学基金会和安徽省的赞助。局部样品减工历程在中国科年夜微纳研究取制作核心实现。