您好!今天是2020年5月31日 星期日
加入收藏| 設為首頁| 聯系方式
網站首頁
歡迎來到:中國科學院量子信息重點實驗室
實驗室概況
實驗室介紹| 機構設置| 歷史沿革| 聯系我們
科研體系
固態量子計算研究單元| 量子糾纏網絡研究單元| 量子集成光學芯片研究單元| 量子密碼與量子器件研究單元| 量子理論研究單元
科研成果
研究進展| 獲獎| 論文與專著| 專利
實驗室成員
固定成員| 雙聘人員| 博士后| 招聘信息
科普中心
郭光燦的量子十問 | 來自量子世界的新技術
研究生園地
研究生招生| 博士答辯
新聞中心| 公告通知| 學術報告| 媒體關注| 友情鏈接

首頁欄目

當前位置:首頁>首頁欄目> 新聞中心

新聞中心


我實驗室郭國平等在納米諧振子的聲子模式相干操控方面取得重要進展

發布時間:2020-03-05

近日,我實驗室在納米諧振子聲模相干操控方面取得重要進展:郭國平教授、宋驤驤副研究員、鄧光偉副研究員(現電子科技大學研究員)等人與美國加州大學默塞德分校田琳教授,以及本源量子公司合作,實現了空間上非直接連接的諧振子之間的聲子模式相干操控。相關研究成果以“Coherent phonon   dynamics in spatially separated graphene mechanical resonators”為題,發表在32日出版的《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)上。

隨著納米技術的快速發展,人們發現可以利用表面聲波、納米諧振子等器件來產生、傳遞和操控少數甚至是單個聲子,并探索其在經典和量子信息處理方面的應用,其中諸多應用均需要以實現不同諧振模式之間的相干操控為前提。空間上近鄰耦合諧振子聲子模式的研究,國際上已有報道,但不相鄰聲子模式之間長程可控的相干信息傳遞仍然是國際上一個尚未攻克的挑戰。針對這一難題,郭國平教授研究組圍繞納米諧振子中的聲子模式操控,在之前取得的近鄰諧振子及其相干操控的系列進展(Nano Lett.16, 5456 (2016);Nano Lett.17, 915 (2017))和靜態電學可調非近鄰諧振子耦合的工作(Nat. Commun. 9, 383 (2018))基礎上,設計制備了三個石墨烯納米諧振子串聯耦合器件。利用石墨烯優異的電學和力學性能,實現了以中間諧振子作為傳遞媒介,兩端非近鄰諧振子聲子模式之間的可調強耦合。通過樣品結構和測量方案的優化,耦合強度和品質因數相比于之前的工作分別有一個和兩個量級的提升,協同系數達到107,比國際上已報道的結果高出數個量級。在同時實現可調性能強、耦合強度高、相干性能好的基礎上,課題組演示了非近鄰諧振子聲子模式的Rabi振蕩、Ramsey干涉及其電學調控性能。

圖1(a)樣品電子顯微鏡側視圖,懸浮部分為石墨烯條帶。(b)非近鄰納米級諧振子間的Rabi振蕩圖樣。(c)非近鄰納米級諧振子間的Ramsey干涉。

該工作首次在實驗上實現非近鄰聲子模式之間的可控相干操控,為進一步利用納米諧振子器件中的聲子模式來進行信息的相干存儲和相干傳遞創造了條件,拓展了基于納米聲學的聲光電一體化器件的可能性。審稿人評價“這些結果明顯超越了現有諧振子在經典區域中的相干操作水平(These results clearly go beyond what has been achieved thus far on the coherent manipulation of resonators in the classical regime)”。隨著基態冷卻技術的進一步發展,該成果也將為量子區域聲子態的電學操控,以及基于聲子體系的新型雜化量子信息器件的研發提供新的途徑。

文章共同第一作者為中科院量子信息重點實驗室張拙之博士后、宋驤驤副研究員和羅剛博士后。該工作得到了科技部、國家自然科學基金委、中國博士后科學基金會和安徽省的資助。部分樣品加工流程在中國科學技術大學微納研究與制造中心完成。

文章鏈接:https://www.pnas.org/content/early/2020/02/28/1916978117


(中科院量子信息重點實驗室、中科院量子信息與量子科技創新研究院、科研部)

安徽快3-专业网站