Instituto de Física Fundamental (IFF), CSIC, Calle Serrano 113b, 28006 Madrid, Spanien.
Finder du denne artikel interessant eller vil du diskutere? Scite eller efterlade en kommentar på SciRate.
Abstrakt
Vi studerer fænomenerne topologisk forstærkning i arrays af parametriske oscillatorer. Vi finder to faser af topologisk forstærkning, både med retningsbestemt transport og eksponentiel forstærkning med antallet af steder, og en af dem byder på klemning. Vi finder også en topologisk triviel fase med nul-energi-tilstande, som producerer amplifikation, men mangler den robuste topologiske beskyttelse af de andre. Vi karakteriserer modstandsdygtigheden over for uorden af de forskellige faser og deres stabilitet, forstærkning og støj-til-signal-forhold. Til sidst diskuterer vi deres eksperimentelle implementering med state-of-the-art teknikker.
Populært resumé
Af denne grund er det vigtigt at undersøge nye tilgange til at bygge forstærkere, som kan overvinde de allerede eksisterende.
I dette arbejde har vi udforsket fænomenerne amplifikation i parametriske resonatorarrays.
Vi har vist, at det er nyttigt at udnytte ideer fra topologiske systemer og kombinere dem med dem fra dissipative. I særlige regimer fører dette til faser af topologisk forstærkning, hvor man finder stor retningsbestemt forstærkning, kvantebegrænset støj og bred båndbredde. Derudover er amplifikation topologisk beskyttet mod forstyrrelser, og steady-state kan bruges til at generere pressede tilstande. Vores resultater giver også en måde at teste nye dissipative topologiske faser, hvor i modsætning til det velkendte tilfælde af kvante Hall-effekten, nu befolker fotoner systemet, og deres interaktion med miljøet er fundamental for deres eksistens.
Disse typer af topologiske forstærkere kan fremstilles i flere platforme, såsom Josephson junctions, nano-mekaniske oscillatorer og fangede ioner. Det betyder, at deres anvendelse kan være udbredt, og at deres realisering også vil tackle fundamentale spørgsmål om fysikken i dissipative topologiske faser.
► BibTeX-data
► Referencer
[1] K. v. Klitzing, G. Dorda og M. Pepper, Phys. Rev. Lett. 45, 494 (1980).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.45.494
[2] DJ Thouless, M. Kohmoto, MP Nightingale og M. den Nijs, Phys. Rev. Lett. 49, 405 (1982).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.49.405
[3] K. von Klitzing, Nature Physics 13, 198 (2017).
https://doi.org/10.1038/nphys4029
[4] A. K. Geim og K. S. Novoselov, Nature Materials 6, 183 (2007).
https://doi.org/10.1038/nmat1849
[5] B. A. Bernevig, T. L. Hughes og S.-C. Zhang, Science 314, 1757 (2006).
https://doi.org/10.1126/science.1133734
[6] M. Bello, G. Platero, J. I. Cirac og A. González-Tudela, Science Advances 5, eaaw0297 (2019).
https:///doi.org/10.1126/sciadv.aaw0297
[7] E. Kim, X. Zhang, V. S. Ferreira, J. Banker, J. K. Iverson, A. Sipahigil, M. Bello, A. González-Tudela, M. Mirhosseini og O. Painter, Phys. Rev. X 11, 011015 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.11.011015
[8] S. Barik, A. Karasahin, C. Flower, T. Cai, H. Miyake, W. DeGottardi, M. Hafezi og E. Waks, Science 359, 666 (2018).
https://doi.org/10.1126/science.aaq0327
[9] C. Vega, M. Bello, D. Porras og A. González-Tudela, Phys. Rev. A 104, 053522 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.104.053522
[10] I. García-Elcano, A. González-Tudela og J. Bravo-Abad, Phys. Rev. Lett. 125, 163602 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.163602
[11] I. García-Elcano, J. Bravo-Abad og A. González-Tudela, Phys. Rev. A 103, 033511 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.033511
[12] L. Leonforte, D. Valenti, B. Spagnolo, A. Carollo og F. Ciccarello, Nanophotonics 10, 4251 (2021).
[13] D. De Bernardis, Z.-P. Cian, I. Carusotto, M. Hafezi og P. Rabl, Phys. Rev. Lett. 126, 103603 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.103603
[14] M. C. Rechtsman, J. M. Zeuner, Y. Plotnik, Y. Lumer, D. Podolsky, F. Dreisow, S. Nolte, M. Segev og A. Szameit, Nature 496, 196 (2013).
https:///doi.org/10.1038/nature12066
[15] A. B. Khanikaev, S. Hossein Mousavi, W.-K. Tse, M. Kargarian, A. H. MacDonald og G. Shvets, Nature Materials 12, 233 (2013).
https://doi.org/10.1038/nmat3520
[16] T. Ozawa, H. M. Price, A. Amo, N. Goldman, M. Hafezi, L. Lu, M. C. Rechtsman, D. Schuster, J. Simon, O. Zilberberg og I. Carusotto, Rev. Mod. Phys. 91, 015006 (2019).
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.91.015006
[17] M. Kim, Z. Jacob og J. Rho, Light: Science & Applications 9, 130 (2020).
https:///doi.org/10.1038/s41377-020-0331-y
[18] Y. Yang, Z. Gao, H. Xue, L. Zhang, M. He, Z. Yang, R. Singh, Y. Chong, B. Zhang og H. Chen, Nature 565, 622 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0829-0
[19] L. Lu, J. D. Joannopoulos og M. Soljačić, Nature Photonics 8, 821 (2014).
https:///doi.org/10.1038/nphoton.2014.248
[20] A. B. Khanikaev og G. Shvets, Nature Photonics 11, 763 (2017).
https://doi.org/10.1038/s41566-017-0048-5
[21] S. Ma og S. M. Anlage, Applied Physics Letters 116, 250502 (2020).
https:///doi.org/10.1063/5.0008046
[22] J. C. Budich og E. J. Bergholtz, Phys. Rev. Lett. 125, 180403 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.180403
[23] A. McDonald og A. A. Clerk, Nature Communications 11, 5382 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41467-020-19090-4
[24] F. Koch og J. C. Budich, Phys. Rev. Research 4, 013113 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.013113
[25] K. E. Arledge, B. Uchoa, Y. Zou og B. Weng, Phys. Rev. Research 3, 033106 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.033106
[26] C.-E. Bardyn, M. A. Baranov, C. V. Kraus, E. Rico, A. İmamoğlu, P. Zoller og S. Diehl, New Journal of Physics 15, 085001 (2013).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/15/8/085001
[27] Z. Gong, Y. Ashida, K. Kawabata, K. Takasan, S. Higashikawa og M. Ueda, Phys. Rev. X 8, 031079 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031079
[28] K. Kawabata, K. Shiozaki, M. Ueda og M. Sato, Phys. Rev. X 9, 041015 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.9.041015
[29] H. Zhou og J.Y. Lee, Phys. Rev. B 99, 235112 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.99.235112
[30] S. Yao og Z. Wang, Phys. Rev. Lett. 121, 086803 (2018a).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.086803
[31] A. McDonald, R. Hanai og A. A. Clerk, Phys. Rev. B 105, 064302 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.105.064302
[32] D.S. Borgnia, A.J. Kruchkov og R.-J. Slager, Phys. Rev. Lett. 124, 056802 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.056802
[33] C. C. Wanjura, M. Brunelli og A. Nunnenkamp, Nature Communications 11, 3149 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41467-020-16863-9
[34] T. Ramos, J. J. García-Ripoll og D. Porras, Phys. Rev. A 103, 033513 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.033513
[35] V. P. Flynn, E. Cobanera og L. Viola, Phys. Rev. Lett. 127, 245701 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.245701
[36] A. Gómez-León, T. Ramos, D. Porras og A. González-Tudela, Phys. Rev. A 105, 052223 (2022a).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.105.052223
[37] F. Song, S. Yao og Z. Wang, Phys. Rev. Lett. 123, 170401 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.170401
[38] V. Peano, M. Houde, F. Marquardt og A. A. Clerk, Phys. Rev. X 6, 041026 (2016a).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.6.041026
[39] A. McDonald, T. Pereg-Barnea og A. A. Clerk, Phys. Rev. X 8, 041031 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.041031
[40] D. Porras og S. Fernández-Lorenzo, Phys. Rev. Lett. 122, 143901 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.143901
[41] C. C. Wanjura, M. Brunelli og A. Nunnenkamp, Phys. Rev. Lett. 127, 213601 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.213601
[42] AL CULLEN, Nature 181, 332 (1958).
https:///doi.org/10.1038/181332a0
[43] TC White, JY Mutus, I.-C. Hoi, R. Barends, B. Campbell, Y. Chen, Z. Chen, B. Chiaro, A. Dunsworth, E. Jeffrey, J. Kelly, A. Megrant, C. Neill, PJJ O'Malley, P. Roushan , D. Sank, A. Vainsencher, J. Wenner, S. Chaudhuri, J. Gao og JM Martinis, Applied Physics Letters 106, 242601 (2015).
https:///doi.org/10.1063/1.4922348
[44] C. Macklin, K. O'Brien, D. Hover, M. E. Schwartz, V. Bolkhovsky, X. Zhang, W. D. Oliver og I. Siddiqi, Science 350, 307 (2015).
https://doi.org/10.1126/science.aaa8525
[45] V. Peano, M. Houde, F. Marquardt og A. A. Clerk, Phys. Rev. X 6, 041026 (2016b).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.6.041026
[46] T. Ramos, A. Gómez-León, J. J. García-Ripoll, A. González-Tudela og D. Porras, arXiv:2207.13728 (2022), indsendt.
arXiv: 2207.13728
[47] J. Bourassa, F. Beaudoin, J.M. Gambetta og A. Blais, Phys. Rev. A 86, 013814 (2012).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.86.013814
[48] A. Gómez-León, T. Ramos, A. González-Tudela og D. Porras, Phys. Rev. A 106, L011501 (2022b).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.106.L011501
[49] C. Gardiner og P. Zoller, Quantum Noise. En håndbog af Markovian og Non-Markovian Quantum Stokastical Methods with Applications to Quantum Optics (Springer Berlin, Heidelberg, 2004).
[50] AY Kitaev, Physics-Uspekhi 44, 131 (2001).
https://doi.org/10.1070/1063-7869/44/10s/s29
[51] L. Herviou, Topological Phases and Majorana Fermions: Afsnit 1.3., Afhandlings-url, Université Paris-Saclay (2017).
https:///pastel.archives-ouvertes.fr/tel-01651575
[52] J. Colpa, Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 134, 417 (1986).
https://doi.org/10.1016/0378-4371(86)90057-9
[53] G. Engelhardt og T. Brandes, Physical Review A 91, 053621 (2015).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.91.053621
[54] S. Ryu, A. P. Schnyder, A. Furusaki og A. W. W. Ludwig, New Journal of Physics 12, 065010 (2010).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/12/6/065010
[55] M.Z. Hasan og C.L. Kane, Rev. Mod. Phys. 82, 3045 (2010).
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.82.3045
[56] S. Yao og Z. Wang, Phys. Rev. Lett. 121, 086803 (2018b).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.086803
[57] N. Okuma, K. Kawabata, K. Shiozaki og M. Sato, Phys. Rev. Lett. 124, 086801 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.086801
[58] L. Ruocco og A. Gómez-León, Phys. Rev. B 95, 064302 (2017).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.95.064302
[59] CM Caves, Phys. Rev. D 26, 1817 (1982).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.26.1817
[60] A. A. Houck, H. E. Türeci og J. Koch, Nature Physics 8, 292 (2012).
https://doi.org/10.1038/nphys2251
[61] J. J. García-Ripoll, kvanteinformation og kvanteoptik med superledende kredsløb (Cambridge University Press, Cambridge, 2022).
[62] C. Schneider, D. Porras og T. Schaetz, Reports on Progress in Physics 75, 024401 (2012).
https://doi.org/10.1088/0034-4885/75/2/024401
[63] R. Blatt og C. F. Roos, Nature Physics 8, 277 (2012).
https://doi.org/10.1038/nphys2252
[64] M. Ludwig og F. Marquardt, Phys. Rev. Lett. 111, 073603 (2013).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.073603
[65] A. Roy og M. Devoret, Comptes Rendus Physique Quantum microwaves / Micro-ondes quantiques, 17, 740 (2016).
https:///doi.org/10.1016/j.crhy.2016.07.012
[66] C. Eichler og A. Wallraff, EPJ Quantum Technol. 1, 2 (2014).
https://doi.org/10.1140/epjqt2
[67] P. Kiefer, F. Hakelberg, M. Wittemer, A. Bermúdez, D. Porras, U. Warring og T. Schaetz, Phys. Rev. Lett. 123, 213605 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.213605
[68] A. Bermudez, T. Schaetz og D. Porras, Phys. Rev. Lett. 107, 150501 (2011).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.150501
[69] A. Bermudez, T. Schaetz og D. Porras, New Journal of Physics 14, 053049 (2012).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/5/053049
[70] P. Roushan, C. Neill, A. Megrant, Y. Chen, R. Babbush, R. Barends, B. Campbell, Z. Chen, B. Chiaro, A. Dunsworth, et al., Nat. Phys. 13, 146 (2017).
https://doi.org/10.1038/nphys3930
[71] D. J. Gorman, P. Schindler, S. Selvarajan, N. Daniilidis og H. Häffner, Phys. Rev. A 89, 062332 (2014).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.89.062332
[72] M. Esposito, A. Ranadive, L. Planat, S. Leger, D. Fraudet, V. Jouanny, O. Buisson, W. Guichard, C. Naud, J. Aumentado, F. Lecocq og N. Roch, Phys. . Rev. Lett. 128, 153603 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.153603
[73] DC Brody, Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 47, 035305 (2013).
https://doi.org/10.1088/1751-8113/47/3/035305
Citeret af
[1] Tomás Ramos, Álvaro Gómez-León, Juan José García-Ripoll, Alejandro González-Tudela og Diego Porras, "Directional Josephson traveling-wave parametrisk amplifier via non-hermitian topology", arXiv: 2207.13728, (2022).
[2] Juan Zurita, Charles E. Creffield og Gloria Platero, "Hurtig kvanteoverførsel medieret af topologiske domænevægge", arXiv: 2208.00797, (2022).
Ovenstående citater er fra SAO/NASA ADS (sidst opdateret 2023-05-27 00:19:31). Listen kan være ufuldstændig, da ikke alle udgivere leverer passende og fuldstændige citatdata.
On Crossrefs citeret af tjeneste ingen data om at citere værker blev fundet (sidste forsøg 2023-05-27 00:19:29).
Dette papir er udgivet i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Ophavsretten forbliver hos de originale copyright-indehavere, såsom forfatterne eller deres institutioner.
- SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Viden forstærket. Adgang her.
- Udmøntning af fremtiden med Adryenn Ashley. Adgang her.
- Køb og sælg aktier i PRE-IPO-virksomheder med PREIPO®. Adgang her.
- Kilde: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-05-23-1016/
- :er
- :ikke
- :hvor
- ][s
- 1
- 1.3
- 10
- 11
- 116
- 12
- 13
- 14
- 15 %
- 17
- 20
- 2001
- 2006
- 2011
- 2012
- 2013
- 2014
- 2015
- 2016
- 2017
- 2018
- 2019
- 2020
- 2021
- 2022
- 22
- 23
- 24
- 26 %
- 27
- 28
- 30
- 39
- 40
- 49
- 50
- 60
- 66
- 67
- 7
- 70
- 72
- 8
- 9
- 91
- a
- Om
- over
- ABSTRACT
- adgang
- Desuden
- fremskridt
- tilknytninger
- AL
- Alle
- tillader
- allerede
- også
- Forstærkning
- ,
- applikationer
- anvendt
- tilgange
- ER
- Array
- AS
- forfatter
- forfattere
- baggrund
- båndbredde
- bankmand
- BE
- være
- Berlin
- både
- Pause
- bred
- bygge
- men
- by
- Cambridge
- CAN
- tilfælde
- karakterisere
- Charles
- chen
- chong
- kombinerer
- KOMMENTAR
- Commons
- Kommunikation
- fuldføre
- beregning
- kontrast
- ophavsret
- data
- Enheder
- Diego
- forskellige
- diskutere
- domæne
- drevet
- e
- E&T
- effekt
- Miljø
- eksempel
- eksisterende
- udforsket
- eksponentiel
- FAST
- Med
- Endelig
- Finde
- fund
- udsving
- Til
- fundet
- Frekvens
- fra
- fundamental
- Gevinst
- GAO
- generere
- guldmand
- Hall
- seletøj
- Harvard
- Have
- he
- holdere
- hover
- HTTPS
- i
- ideer
- billede
- implementering
- vigtigt
- in
- oplysninger
- institutioner
- interaktion
- interesse
- interessant
- internationalt
- undersøge
- IT
- ITS
- JavaScript
- tidsskrift
- Kim
- Koch
- stor
- Efternavn
- Leads
- Forlade
- Lee
- Licens
- lys
- Liste
- tab
- Lav
- materialer
- matematiske
- max-bredde
- Maksimer
- Kan..
- MCDONALD
- midler
- mekanik
- metoder
- modes
- Måned
- nanofotonik
- Natur
- Ny
- ingen
- Støj
- nu
- nummer
- of
- on
- ONE
- dem
- åbent
- optik
- or
- original
- Andre
- vores
- Overvind
- Papir
- særlig
- fase
- Fotoner
- fysisk
- Fysik
- Platforme
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatoData
- trykke
- pris
- Progress
- egenskaber
- beskyttet
- beskyttelse
- give
- offentliggjort
- forlægger
- udgivere
- Quantum
- kvanteinformation
- Kvanteoptik
- Spørgsmål
- rækkevidde
- forholdet
- erkendelse af
- grund
- referencer
- regimer
- resterne
- Rapporter
- Kræver
- forskning
- modstandskraft
- Resultater
- gennemgå
- RICO
- robust
- roy
- s
- Videnskab
- Sektion
- adskille
- flere
- vist
- signaler
- Simon
- Websteder
- sang
- Spanien
- Stabilitet
- state-of-the-art
- Stater
- statistiske
- Studere
- indsendt
- Succesfuld
- sådan
- egnede
- superledende
- systemet
- Systemer
- tackle
- teknikker
- Teknologier
- prøve
- at
- deres
- Them
- teoretisk
- afhandling
- denne
- dem
- Titel
- til
- nutidens
- værktøjer
- overførsel
- transportere
- to
- typer
- under
- universitet
- opdateret
- URL
- brug
- anvendte
- via
- bind
- af
- W
- ønsker
- var
- Vej..
- we
- Kendt
- som
- hvid
- bred
- udbredt
- vilje
- med
- Arbejde
- virker
- X
- år
- zephyrnet