Instituto de Física Fundamental (IFF), CSIC, Calle Serrano 113b, 28006 Madrid, Spanien.
Hitta det här uppsatsen intressant eller vill diskutera? Scite eller lämna en kommentar på SciRate.
Abstrakt
Vi studerar fenomenen topologisk förstärkning i arrayer av parametriska oscillatorer. Vi hittar två faser av topologisk förstärkning, både med riktningstransport och exponentiell förstärkning med antalet platser, och en av dem med klämning. Vi hittar också en topologiskt trivial fas med nollenergilägen som producerar amplifiering men saknar det robusta topologiska skyddet av de andra. Vi karakteriserar motståndskraften mot oordning hos de olika faserna och deras stabilitet, förstärkning och brus-till-signal-förhållande. Slutligen diskuterar vi deras experimentella implementering med state-of-the-art tekniker.
Populär sammanfattning
Av denna anledning är det viktigt att undersöka nya metoder för att bygga förstärkare som kan övervinna de som redan finns.
I detta arbete har vi utforskat fenomenen förstärkning i parametriska resonatormatriser.
Vi har visat att det är användbart att dra nytta av idéer från topologiska system och kombinera dem med dissipativa. I speciella regimer leder detta till faser av topologisk förstärkning där man finner stor riktningsförstärkning, kvantbegränsat brus och bred bandbredd. Dessutom är amplifiering topologiskt skyddad mot störningar och steady-state kan användas för att generera pressade tillstånd. Våra resultat ger också ett sätt att testa nya dissipativa topologiska faser, där i motsats till det välkända fallet med kvant-Hall-effekten, nu befolkar fotoner systemet och deras interaktion med miljön är grundläggande för deras existens.
Dessa typer av topologiska förstärkare kan tillverkas i flera plattformar, såsom Josephson-övergångar, nano-mekaniska oscillatorer och fångade joner. Detta betyder att deras användning kan vara utbredd, och att deras förverkligande också kommer att ta itu med grundläggande frågor om fysiken i dissipativa topologiska faser.
► BibTeX-data
► Referenser
[1] K. v. Klitzing, G. Dorda och M. Pepper, Phys. Pastor Lett. 45, 494 (1980).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.45.494
[2] DJ Thouless, M. Kohmoto, MP Nightingale och 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 och K. S. Novoselov, Nature Materials 6, 183 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nmat1849
[5] B.A. Bernevig, T.L. Hughes och S.-C. Zhang, Science 314, 1757 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1133734
[6] M. Bello, G. Platero, J. I. Cirac och 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 och 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 och E. Waks, Science 359, 666 (2018).
https://doi.org/ 10.1126/science.aaq0327
[9] C. Vega, M. Bello, D. Porras och A. González-Tudela, Phys. Rev. A 104, 053522 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.104.053522
[10] I. García-Elcano, A. González-Tudela och J. Bravo-Abad, Phys. Rev. Lett. 125, 163602 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.163602
[11] I. García-Elcano, J. Bravo-Abad och 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 och F. Ciccarello, Nanophotonics 10, 4251 (2021).
[13] D. De Bernardis, Z.-P. Cian, I. Carusotto, M. Hafezi och 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 och 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 och G. Shvets, Nature Materials 12, 233 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nmat3520
[16] T. Ozawa, HM Price, A. Amo, N. Goldman, M. Hafezi, L. Lu, MC Rechtsman, D. Schuster, J. Simon, O. Zilberberg och I. Carusotto, Rev. Mod. Phys. 91, 015006 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.015006
[17] M. Kim, Z. Jacob och 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 och H. Chen, Nature 565, 622 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0829-0
[19] L. Lu, J. D. Joannopoulos och M. Soljačić, Nature Photonics 8, 821 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2014.248
[20] A. B. Khanikaev och G. Shvets, Nature Photonics 11, 763 (2017).
https://doi.org/10.1038/s41566-017-0048-5
[21] S. Ma och S. M. Anlage, Applied Physics Letters 116, 250502 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0008046
[22] J.C. Budich och E.J. Bergholtz, Phys. Rev. Lett. 125, 180403 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.180403
[23] A. McDonald och A. A. Clerk, Nature Communications 11, 5382 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41467-020-19090-4
[24] F. Koch och 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 och 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 och 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 och M. Ueda, Phys. Rev. X 8, 031079 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031079
[28] K. Kawabata, K. Shiozaki, M. Ueda och M. Sato, Phys. Rev. X 9, 041015 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.041015
[29] H. Zhou och J.Y. Lee, Phys. Rev. B 99, 235112 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.99.235112
[30] S. Yao och Z. Wang, Phys. Rev. Lett. 121, 086803 (2018a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.086803
[31] A. McDonald, R. Hanai och A.A. Clerk, Phys. Rev. B 105, 064302 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.105.064302
[32] D.S. Borgnia, A.J. Kruchkov och R.-J. Slager, Phys. Rev. Lett. 124, 056802 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.056802
[33] C. C. Wanjura, M. Brunelli och A. Nunnenkamp, Nature Communications 11, 3149 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41467-020-16863-9
[34] T. Ramos, J. J. García-Ripoll och D. Porras, Phys. Rev. A 103, 033513 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.033513
[35] V.P. Flynn, E. Cobanera och L. Viola, Phys. Rev. Lett. 127, 245701 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.245701
[36] A. Gómez-León, T. Ramos, D. Porras och A. González-Tudela, Phys. Rev. A 105, 052223 (2022a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.052223
[37] F. Song, S. Yao och Z. Wang, Phys. Rev. Lett. 123, 170401 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.170401
[38] V. Peano, M. Houde, F. Marquardt och A. A. Clerk, Phys. Rev. X 6, 041026 (2016a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.041026
[39] A. McDonald, T. Pereg-Barnea och A. A. Clerk, Phys. Rev. X 8, 041031 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.041031
[40] D. Porras och S. Fernández-Lorenzo, Phys. Rev. Lett. 122, 143901 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.143901
[41] C.C. Wanjura, M. Brunelli och 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 och 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 och I. Siddiqi, Science 350, 307 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aaa8525
[45] V. Peano, M. Houde, F. Marquardt och 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 och D. Porras, arXiv:2207.13728 (2022), inlämnat.
arXiv: 2207.13728
[47] J. Bourassa, F. Beaudoin, J.M. Gambetta och 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 och D. Porras, Phys. Rev. A 106, L011501 (2022b).
https://doi.org/ 10.1103/PhysRevA.106.L011501
[49] C. Gardiner och P. Zoller, Quantum Noise. En handbok för Markovian och 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: Section 1.3., Thesis 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 och T. Brandes, Physical Review A 91, 053621 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.91.053621
[54] S. Ryu, AP Schnyder, A. Furusaki och AWW Ludwig, New Journal of Physics 12, 065010 (2010).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/12/6/065010
[55] MZ Hasan och CL Kane, Rev. Mod. Phys. 82, 3045 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.82.3045
[56] S. Yao och Z. Wang, Phys. Rev. Lett. 121, 086803 (2018b).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.086803
[57] N. Okuma, K. Kawabata, K. Shiozaki och M. Sato, Phys. Rev. Lett. 124, 086801 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.086801
[58] L. Ruocco och A. Gómez-León, Phys. Rev. B 95, 064302 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.95.064302
[59] CM-grottor, Phys. Rev. D 26, 1817 (1982).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.26.1817
[60] A. A. Houck, H. E. Türeci och J. Koch, Nature Physics 8, 292 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2251
[61] JJ García-Ripoll, Quantum Information and Quantum Optics with Superconducting Circuits (Cambridge University Press, Cambridge, 2022).
[62] C. Schneider, D. Porras och T. Schaetz, Reports on Progress in Physics 75, 024401 (2012).
https://doi.org/10.1088/0034-4885/75/2/024401
[63] R. Blatt och C. F. Roos, Nature Physics 8, 277 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2252
[64] M. Ludwig och F. Marquardt, Phys. Rev. Lett. 111, 073603 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.111.073603
[65] A. Roy och 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 och 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 och T. Schaetz, Phys. Rev. Lett. 123, 213605 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.213605
[68] A. Bermudez, T. Schaetz och D. Porras, Phys. Rev. Lett. 107, 150501 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.107.150501
[69] A. Bermudez, T. Schaetz och 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 och 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 och 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
Citerad av
[1] Tomás Ramos, Álvaro Gómez-León, Juan José García-Ripoll, Alejandro González-Tudela och Diego Porras, "Directional Josephson traveling-wave parametric amplifier via non-hermitian topology", arXiv: 2207.13728, (2022).
[2] Juan Zurita, Charles E. Creffield och Gloria Platero, "Snabb kvantöverföring förmedlad av topologiska domänväggar", arXiv: 2208.00797, (2022).
Ovanstående citat är från SAO / NASA ADS (senast uppdaterad framgångsrikt 2023-05-27 00:19:31). Listan kan vara ofullständig eftersom inte alla utgivare tillhandahåller lämpliga och fullständiga citatdata.
On Crossrefs citerade service Inga uppgifter om citerande verk hittades (sista försök 2023-05-27 00:19:29).
Detta papper publiceras i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Upphovsrätten kvarstår med de ursprungliga upphovsrättsinnehavarna som författarna eller deras institutioner.
- SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
- Minting the Future med Adryenn Ashley. Tillgång här.
- Köp och sälj aktier i PRE-IPO-företag med PREIPO®. Tillgång här.
- Källa: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-05-23-1016/
- :är
- :inte
- :var
- ][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 Oss
- ovan
- SAMMANDRAG
- tillgång
- Dessutom
- framsteg
- anknytningar
- AL
- Alla
- tillåter
- redan
- också
- Amplifiering
- och
- tillämpningar
- tillämpas
- tillvägagångssätt
- ÄR
- array
- AS
- Författaren
- Författarna
- bakgrund
- Bandbredd
- bankman
- BE
- Där vi får lov att vara utan att konstant prestera,
- berlin
- båda
- Ha sönder
- bred
- SLUTRESULTAT
- men
- by
- cambridge
- KAN
- Vid
- karakterisera
- Charles
- chen
- chong
- kombinera
- kommentar
- Commons
- Trygghet i vårdförloppet
- fullborda
- beräkning
- Däremot
- upphovsrätt
- datum
- enheter
- diego
- olika
- diskutera
- domän
- driven
- e
- E&T
- effekt
- Miljö
- exempel
- befintliga
- utforskas
- exponentiell
- SNABB
- Med
- Slutligen
- hitta
- fynd
- fluktuationer
- För
- hittade
- Frekvens
- från
- grundläggande
- Få
- GAO
- generera
- goldman
- Hall
- sele
- Harvard
- Har
- he
- hållare
- hovring
- HTTPS
- i
- idéer
- bild
- genomförande
- med Esport
- in
- informationen
- institutioner
- interaktion
- intresse
- intressant
- Internationell
- undersöka
- IT
- DESS
- JavaScript
- tidskriften
- kim
- Koch
- Large
- Efternamn
- Leads
- Lämna
- Lee
- Licens
- ljus
- Lista
- förluster
- Låg
- material
- matematisk
- max-bredd
- Maximera
- Maj..
- MCDONALD
- betyder
- mekanik
- metoder
- lägen
- Månad
- nanofotonik
- Natur
- Nya
- Nej
- Brus
- nu
- antal
- of
- on
- ONE
- ettor
- öppet
- optik
- or
- ursprungliga
- Övrigt
- vår
- Övervinna
- Papper
- särskilt
- fas
- Fotoner
- fysisk
- Fysik
- Plattformar
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatonData
- tryck
- pris
- Framsteg
- egenskaper
- skyddad
- skydd
- ge
- publicerade
- utgivare
- förlag
- Quantum
- kvantinformation
- Kvantoptik
- frågor
- område
- ratio
- insikt
- Anledningen
- referenser
- dieter
- resterna
- Rapport
- Kräver
- forskning
- motståndskraft
- Resultat
- översyn
- RICO
- robusta
- roy
- s
- Vetenskap
- §
- separat
- flera
- visas
- signaler
- Simon
- Områden
- låt
- Spanien
- Stabilitet
- state-of-the-art
- Stater
- statistisk
- Läsa på
- lämnats
- Framgångsrikt
- sådana
- lämplig
- supraledande
- system
- System
- tackla
- tekniker
- Teknologi
- testa
- den där
- Smakämnen
- deras
- Dem
- teoretiska
- avhandling
- detta
- de
- Titel
- till
- dagens
- verktyg
- överföring
- transport
- två
- typer
- under
- universitet
- uppdaterad
- URL
- användning
- Begagnade
- via
- volym
- av
- W
- vill
- var
- Sätt..
- we
- ALLBEKANT
- som
- vit
- bred
- utbredd
- kommer
- med
- Arbete
- fungerar
- X
- år
- zephyrnet