《自然物理学》
单光子级可扩展的微波光学换能器
美国加州理工学院的Andrei Faraon团队开发了基于自旋的单光子级可扩展的微波光学换能器。4月22日，相关研究成果发表于《自然物理学》。
单光子的微波光学转换将在未来超导量子设备的互联中发挥关键作用。目前已开发的多种换能器通过利用泡克尔斯效应等非线性现象，以及机电、压电和光机械耦合的组合实现微波与光学模式的耦合。然而，这些非线性效应的强度有限，因此需要使用高品质因数谐振器，而这往往依赖复杂的纳米制造工艺。
稀土离子掺杂晶体具有高质量的原子共振，可产生比传统材料高出多个数量级的有效二阶非线性效应。因此，研究人员使用掺杂在YVO4晶体中的镱171离子实现片上微波光学换能器。在无需设计光学腔的情况下，该研究实现了百分比级别的转换效率。
相关论文信息：
10.1038/s400-716-5055y