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![arXiv:2207.11913v2 [physics.app-ph] 2022 年 9 月 22 日](/simg/g:\will\search\icon\source\8\80b88ce3d09b91dce45e94d7eaaca1da899de7a4.webp)
arXiv:2207.11913v2 [physics.app-ph] 2022 年 9 月 22 日
量子信息技术中必不可少的量子器件是在硅或蓝宝石晶片上制造的。最近的研究发现，晶片中的声学模式可以在量子态操控中发挥重要作用，包括声学和量子比特态之间的交换操作，从而导致冷却 1,2。声学模式由晶片上制备的压电换能器产生。这通常是材料声学研究最常用的方法，其中电极与换能器粘合，而换能器与感兴趣的样品直接接触。换能器对振荡电压的压电响应将电磁信号转换为机械振荡。在某些情况下，让电极或换能器与样品物理接触是不可取的或不切实际的。在这里，我们展示了一种用于产生和测量材料中声学共振的非接触式技术。Dobbs 3 描述了使用螺线管和静磁场在金属中产生声学共振。电磁信号与机械振动之间的耦合是通过磁场产生的洛伦兹力实现的，从而无需使用压电材料。洛伦兹力发生在金属表面或射频 (RF) 穿透深度内，从而在体内产生声学模式。通过这种方法，我们研究了硅晶片中的高谐波声学模式，精确测量了纵向和横向声速并计算了相应的弹性常数。我们的样品是一块 [001] 单晶硅晶片，一侧覆盖有 Nb 薄膜。样品从最初直径为 15 厘米的商用晶片上切割下来，尺寸为 4mmx 4mmx 330 µ m（浮区，电阻率 > 10,000 Ωcm）。本文详细描述的结果针对的是厚度为 155 nm 的 Nb 薄膜，由 Rigetti Computing 采用高功率脉冲磁控溅射 (HiPIMS) 制备。高达 14 T 的高磁场敏感度测量
超低模式的设计压电量量子传感器
摘要：量子状态从微波炉到光学结构域的相干转导可以在量子网络和分布式量子计算中起关键作用。我们介绍了在硅平台上的混合锂锂锂中形成的压电机电设备的设计，该设备适用于微波至光学量子转导。我们的设计基于具有光力学晶体腔的超低模式压电腔的声学杂交。Niobate锂的强压电性质使我们能够通过声学模式介导转导，该声学模式仅与硝酸锂相互作用，并且主要是硅状的，并且具有非常低的电气和声学损失。我们估计，该传感器可以实现<0的固有转换效率高达35％。5添加噪声量子量当与超导式的transmon值偶联并以10 kHz的重复速率以脉冲模式运行时，添加了噪声量子。在这种混合锂硅硅酸盐透射剂中获得的性能改善使其适合通过光学纤维链路连接的超导量子处理器之间的量子纠缠。
使用Brillouin光散射测量的血浆纵向粘度的诊断潜力
许多疾病与血浆粘度（PV）的变化有关。测量这些是耗时的，通常需要大量的血浆。在这里，我们表明布里鲁因光散射（BLS）光谱法（一种探测高频率纵向声学模式的传播和衰减的技术）可以识别出微级别的粘度的变化 - 一秒钟内的粘度 - 大小的体积。这是COVID -19（COV）患者的血浆，该血浆表现出升高的PV。还表明，使用BLS测量的粘度包含其他独特信息，这些信息可以辨别出可能具有诊断价值的悬浮液，这些悬浮液在患有严重疾病进展的COV患者中似乎更存在。
高Q因子钻石光学谐振器，带有硅空置中心在millikelvin温度下
摘要：将声子视为不同类型的量子系统之间的连贯中介。工程的纳米级设备，例如光力机械晶体（OMC），提供了一个使用声子作为量子信息载体的平台。在这里，我们演示了钻石中的OMC，专为声子与硅空位（SIV）自旋之间的相互作用而设计。使用Millikelvin温度下的光学测量值，我们测量6 GHz声学模式的线宽度为13 kHz（Q因子约为4.4×10 5），在GHz频率范围内的钻石记录在硅硅频率范围内，在Silicon中的最大程度上的线路宽度范围内。我们研究了这些设备中的SIV光学和自旋特性，并概述了通向连贯的自旋 - 声子界面的路径。关键字：光学力学，硅空缺，钻石，声子
直接检测的光力学暗物质仪器
我们根据一种直接检测低质量暗物质的新方法提出了光学机械深色仪器（ODIN）。我们考虑在光力学腔中与超流体氦气相互作用。使用有效的场理论，我们计算了在高度人口组成的，驱动的腔体模式下，暗物质从声子上散射的速率。这个散射过程将声子沉积到其基态的第二个声学模式中。然后，通过与泵激光器的光力相互作用将沉积的声子（μEV范围）转换为光子（EV范围）。该光子可以有效地检测到该光子，从而提供了一种敏感的探测kev比例暗物质的手段。我们提供了对背景的现实估计，并讨论了与此类实验相关的技术挑战。我们计算了关于暗物质的投影限制 - 暗物质质量的核子相互作用范围为0.5至300 keV，并估计将来的设备可以探测到低至Oð10-32cm 2的横截面。