摘要 混沌系统具有复杂且不可再现的动力学,在自然界中随处可见,从行星之间的相互作用到天气的演变,但也可以使用当前的先进信号处理技术进行定制。然而,由于底层物理涉及动力学,混沌信号发生器的实现仍然具有挑战性。在本文中,我们通过实验和数值方法提出了一种从微机械谐振器生成混沌信号的颠覆性方法。该技术通过调节施加到非线性区域中谐振器的驱动力的幅度或频率,克服了控制微/纳米机械结构中屈曲的长期复杂性。混沌状态的实验特征参数,即庞加莱截面和李雅普诺夫指数,可直接与不同配置的模拟进行比较。这些结果证实,这种动态方法可转换到任何类型的微/纳米机械谐振器,从加速度计到麦克风。我们通过将现成的微隔膜转变为符合美国国家标准与技术研究所规范的真正随机数生成器,展示了利用混沌状态的混合特性的直接应用。这种原始方法的多功能性开辟了新的途径,将混沌的独特性质与微结构的卓越灵敏度相结合,从而产生新兴的微系统。
考虑一个通过双光子相互作用耦合的量子比特和谐振器的超导电路。当谐振器最初处于相干态叠加时,在固有退相干的背景下检查光学断层扫描和量子相干动力学。结果表明,光学断层扫描是量子比特-谐振器相互作用产生的量子相干性的良好量化器。研究了量子比特-谐振器失谐和固有退相干对相干甚至相干态的光学断层扫描分布动力学的影响。光学断层扫描分布的动力学高度依赖于失谐和固有退相干。我们的数值模拟表明,光学断层扫描与产生的量子相干之间存在关系。当量子比特-谐振器失谐和固有退相干增强时,光学断层扫描的幅度和强度以及结构会发生很大变化。
如今,基于石英谐振器的参考振荡器的工作频率被限制在几百兆赫。从这样的参考振荡器中获取千兆赫范围的信号需要倍频或频率合成。然而,倍频过程会根据倍频系数的 20log 10 增加输出信号的相位噪声,同时也会增加电路的复杂性。从这个意义上讲,直接在毫米 (mm-) 波段的基频上产生 LO 信号是有利的。然而,这需要一个高质量 (Q-) 因子谐振器,最好在几千兆赫下工作。采用金属腔的传统无源谐振器的 Q 因子受到金属中的电阻损耗的限制。或者,基于陶瓷谐振器的直接在基频下工作的振荡器提供平均相位噪声,并且通常在 25 GHz 以上不可用。
石墨烯和相关的二维(2D)材料相关的机械,电子,光学和语音性能。因此,对于将其基本激发(激发子,声子)与宏观机械模式搭配的混合系统来说,2D材料是有希望的。与较大的架构相比,这些内置系统可能会产生增强的应变介导的耦合,例如,包括一个与纳米机械谐振器耦合的单个量子发射极。在这里,使用微拉曼光谱法对原始的单层石墨烯鼓上的鼓,我们证明了石墨烯的宏观膨胀振动诱导动力学光学声子软化。这种软化是动态诱导的拉伸应变的明确填充物,在强的非线性驾驶下达到了≈4×10-4的值。这种非线性增强的应变超过了具有相同根平方(RMS)幅度的谐波振动预测的值,多个数量级。我们的工作对2D材料和相关异质结构中光 - 物质相互作用的动态应变工程和动态应变介导的控制有望。
摘要:飞秒内的等离激元激发衰减,将非热(通常称为“热”)载体留在后面,可以注入分子结构中,以触发化学反应,而这些反应否则无法达到一个被称为等离子催化的过程。在这封信中,我们证明了谐振器结构和等离子纳米颗粒之间的强耦合可用于控制等离激元激发能与电荷注入能量之间的光谱重叠。我们的原子描述通过辐射反应潜力,将实时密度功能性理论夫妇自搭与电磁谐振器结构。对谐振器的控制提供了一个额外的旋钮,可用于非侵入性的等离激元催化,在这里超过6倍,并动态地反应催化剂的催化剂是现代催化的新方面。关键字:等离激元催化,强光 - 物质耦合,热载体,偏振化学,局部表面等离子体,密度功能理论
微谐振器中的非线性高谐波产生是一种通用技术,用于扩展可见区域中自我引用系统和相干通信等应用程序的操作范围。但是,产生的高谐波排放会随温度变化而发生共振转移。我们对热行为引起的相位不匹配进行了全面研究,该研究表明,可以通过线性和非线性热启动效应来补偿这种共振转移。使用此模型,我们预测并实验证明了可见的第三次谐波模式,当在L波段泵送时,温度依赖性波长偏移在-2.84 pm/ºC和2.35 pm/ºC之间。除了提供一种实现Athermal操作的新方法外,这还允许人们测量可见模式的热系数和Q因子。通过稳态分析,我们还确定了稳定的Athermal第三次谐波产生的存在,并实验证明了正交泵送的可见第三次谐波模式,温度依赖性波长偏移在12ºC的温度范围内为0.05 pm/ºC。我们的发现有望在计量,生物学和化学传感应用中为潜在的2 F –3 F自我引用,可为高效且精确的可见发射效率,可配置和活跃的温度依赖温度偏移补偿方案。
本文表明,可以在简单的非线性共振电路中观察到捏合的滞后,该谐振电路包含一个单个二极管,该二极管表现为电压控制开关。数学模型是串联和并行谐振电路的数值验证的。发现捏合环的叶面积随着频率的增加而增加,并且有多个捏合点可以使用奇怪的对称非线性(例如立方非线性)。实验,以证明具有单个二极管和两个抗平行二极管的捏滞存在。在这些电路中形成了一个捏合环的形成:1)捏合歇斯底里不是熟人的固定器,而2)非线性的存在对于产生这种行为至关重要。最后,验证了数字逻辑电路中的应用程序。
长寿高频声子对于从光学机械到新兴量子系统的应用都是有价值的。对于科学和技术影响,我们寻求高性能振荡器,这些振荡器为芯片尺度整合提供了途径。共聚焦散装声波谐振器已显示出在低温温度下在结晶介质中支持长寿命的声子模式的巨大潜力。到目前为止,这些设备已经具有CM尺寸的宏观尺寸。但是,当我们将这些振荡器推向高频时,我们有机会从根本上减少足迹,作为经典和新兴的量子技术的基础。在本文中,我们介绍了新颖的设计原理和简单的微加工技术,以创建高性能的碎屑尺度共聚焦散装声波的声波,以各种晶体材料。We tailor the acoustic modes of such resonators to efficiently couple to light, permitting us to perform a non-invasive laser- basedphononspectroscopy.Usingthistechnique,wedemonstrateanacoustic Q -factor of 2.8 × 10 7 (6.5 × 10 6 ) for chip-scale resonators operating at 12.7 GHz (37.8 GHz) in crystalline z - 在低温温度下切开石英(x -Cut硅)。©2018作者。所有文章内容(除非另有说明,否则都将根据创意共享归因(cc by)许可(http://creativecommons.org/licenses/4.0/)获得许可。https://doi.org/10.1063/1.5026798
摘要。超导谐振器具有高品质因数,因此存储能量的衰减时间更长,因此可提供卓越的性能。这些超导谐振器的一个新兴应用是量子计算和量子信息科学,它使我们能够探索和深化对物质的理解,而这些发现可能无法通过传统计算和技术进行探索。量子处理架构使用在微波范围内工作的谐振器和互连电路,以及超导带状线技术和低噪声电子设备进行切换和通信。可以通过将这些设备嵌入三维谐振器中来延长相干时间,从而提高这些设备的性能,从而通过降低错误率并在量子态衰减之前允许更多操作(计算)来提高设备的实用性。在这里,我们简要回顾了当前用于量子计算的微波技术以及提高量子比特相干时间的进展。