Superconducting cavity electro-optics: A platform for coherent photon conversion between superconducting and photonic circuits.
Superconducting cavity electro-optics: A platform for coherent photon conversion between superconducting and photonic circuits.
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超导腔电磁孔：超导和光子电路之间相干光子转换的平台。
DOI：
10.1126/sciadv.aar4994
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发表时间：
2018-08
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Tang HX
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fan L;Zou CL;Cheng R;Guo X;Han X;Gong Z;Wang S;Tang HX
电光芯片有望在电子电路和光学电路之间建立量子连接。利用超导电路的量子信息处理能力以及光学光子的长距离传输能力，有望实现复杂的大规模量子网络。在这样的方案中，超导电路和光子电路之间的相干且高效的量子转换器至关重要。然而，这种量子转换器仍然具有挑战性，因为当前方案中使用中间激发会引入额外的噪声并限制带宽。我们基于三共振电光原理实现了超导电路和光子电路之间的直接且相干的转换，在同一芯片上集成了包含超导腔和光学腔的器件。观察到了电磁诱导透明现象，这表明了微波光子和光学光子之间的相干相互作用。已经实现了25.9±0.3%的内部转换效率，总效率为2.05±0.04%。超导腔电光技术提供了广泛的转换带宽和高可扩展性，是朝着集成混合量子电路和分布式量子计算迈出的重要一步。
Electro-optical chips promise a quantum link between electronic and optical circuits. Leveraging the quantum information-processing ability of superconducting circuits and long-distance distribution ability of optical photons promises the realization of complex and large-scale quantum networks. In such a scheme, a coherent and efficient quantum transducer between superconducting and photonic circuits is critical. However, this quantum transducer is still challenging because the use of intermediate excitations in current schemes introduces extra noise and limits bandwidth. We realize direct and coherent transduction between superconducting and photonic circuits based on the triple-resonance electro-optic principle, with integrated devices incorporating both superconducting and optical cavities on the same chip. Electromagnetically induced transparency is observed, indicating the coherent interaction between microwave and optical photons. Internal conversion efficiency of 25.9 ± 0.3% has been achieved, with 2.05 ± 0.04% total efficiency. Superconducting cavity electro-optics offers broad transduction bandwidth and high scalability and represents a significant step toward integrated hybrid quantum circuits and distributed quantum computation.
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Andrews, R. W.;Peterson, R. W.;Lehnert, K. W.
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Sun, Xiankai;Zhang, Xufeng;Schuck, Carsten;Tang, Hong X.
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Lecocq, F.;Clark, J. B.;Teufel, J. D.
通讯作者：
Teufel, J. D.
DOI：
10.1364/josab.20.000333
发表时间：
2003-02-01
影响因子：
1.9
作者：
Ilchenko, VS;Savchenkov, AA;Maleki, L
通讯作者：
Maleki, L