在量子芯片中,跟超导比特耦合的声子谐振器,是连接转换光电信号和执行量子逻辑操作的关键部件。这类相干声子器件,在量子信息、纳米力学与热电材料、超灵敏传感及无损检测与地质勘探等诸多领域具广泛的应用价值。不过,这一关键部件的制造,存在着一个技术“困扰”,即信号质量和计算精度易受环境噪声的干扰甚至破坏。湖南师范大学物理与电子科学学院教授景辉,提出了一种单向量子声子激光技术,既能实现信号高保真度的定向放大,又可明显抑制反向噪声对芯片功能的干扰或损害。该技术方案不依赖材料非线性,方便拓展到集成阵列电路,填补了国际上单向声子激光研究的空白,为量子计算、单向通信、隐身探测、热流控制等的实际应用提供了一种通用方法。相关成果12月15日,在美国物理学会刊物《物理评论·应用》上在线发布。
在这项工作中,景辉提出,可利用旋转腔的相对论光学效应,实现声波的单向放大与传输。首先利用光学辐射压,巧妙设计耦合腔参数,实现声子相干放大,即声子激光。然后利用相对论萨格纳格效应,即在沿着或逆着腔旋转方向的光的频率及辐射压会存在差异,使其中一个方向产生的声子相干放大,而相反方向的声子激发则完全被禁戒。最终,实现了既可信号高保真度定向放大,又可明显抑制反向噪声对芯片功能的干扰的新型单向声子相干放大技术。据了解,该期刊编辑认为,这一工作“特别有趣、重要和明晰”,由此作为了该期刊这一期的“编辑推荐文章”,并在网站首页置顶发布。
近日,广东省极端条件重点实验室的启动会暨2023年极端实验条件研讨会在东莞松山湖科学城的散裂中子源科学中心成功召开。该实验室由散裂中子源科学中心牵头,中山大学、东莞理工学院共同合作建设,并于2023年......
美国莱斯大学量子材料科学家发现,当原子做圆周运动时,它们也能创造奇迹:稀土晶体中的原子晶格受到一种名为手性声子的螺旋形振动被激活时,水晶就会变成“磁铁”。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。在实验中......
在国家自然科学基金项目(批准号:T2125010)等资助下,中国科学技术大学潘建伟教授、张强教授等与上海交通大学、清华大学、南方科技大学等单位科研人员合作,首次实现了一套以器件无关量子随机数产生器(D......
半导体已经变得无处不在,但它们也有局限性。半导体中会产生激子(电子-空穴对),这意味着能量以热的形式损失,信息传输是有速度限制的。发表在26日《科学》杂志的论文中,美国哥伦比亚大学化学家团队描述了迄今......
电动汽车、智能电网、高速列车等新兴工业应用的快速发展,对高精度的电流传感器提出了更高要求。与传统电流传感器相比,基于量子效应的传感装置可以利用量子态操控技术来提高测量的精度。这些优势使得基于量子效应的......
黏附在STM尖端的铁原子与一个钛量子比特(蓝色)“对话”,用它读取和写入其他两个量子比特(红色)的信息,并让它们执行基本的量子计算。图片来源:量子纳米科学中心 &nb......
日本冲绳科学技术大学院大学(OIST)、德国凯泽斯劳滕大学和斯图加特大学的科学家团队合作,利用量子力学原理设计并制造出一种引擎。这是根据粒子在极小尺度上遵守的特殊规则开发的引擎,它不依赖于传统的燃料燃......
声子是描述固体中晶格集体振动的元激发。一般情况下,声子通过离子运动产生的轨道磁矩较微弱。然而,在一些材料中,声子可通过耦合磁性自由度获得较大的磁矩。大的声子磁矩利于实现磁序与晶格振动的相互调控,引起了......
科技日报北京8月16日电 (记者张佳欣)据《自然》杂志16日报道,英国剑桥大学领导的一个国际研究团队找到了一种控制有机半导体中光和量子“自旋”相互作用的方法,即使在室温下也能发挥作用,为潜在......
二十年前,潘建伟团队在中国科学技术大学(以下简称中国科大)提出发射量子科学实验卫星的想法之初,国际上许多学者都认为不太现实——要把一个个单光子那么微弱的信号,从1000公里的外太空空送到地面,还要能够......