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                                                                  【新華網】中美科學家利用石墨烯系統探索量子信息處理新方式

                                                                  發佈時間:2018-01-28

                                                                  新華社合肥1月28日電(記者徐海濤)記者從中國科學技術大學獲悉aaa,該校教授郭國平、副研究員鄧光偉等人和美國加州大學默塞德分校教授田琳合作aaaa,在非近鄰的石墨烯納米諧振子之間開創性地引入第三個諧振子作爲聲子腔模aaaaa,成功實現了遠程強耦合aaaa,爲以聲子模式作爲載體進行量子信息存儲和傳輸創造了條件aaaa。國際權威學術期刊《自然·通訊》1月26日發表了該成果aaaaa。

                                                                  納米諧振子具有尺寸小、穩定性好、品質因子高等優點aaaa,是信息存儲、操控和傳輸的優良載體aaa。經典和量子信息都可以被編碼在諧振子的聲子態上aaaaa,聲子態也可以用於傳輸這些信息aaaaa。實現該方案的一個主要難題是如何在長距離上實現可調的聲子相互作用aaa,近年來國際學界嘗試採用光學腔或超導微波腔作爲傳遞耦合的媒介aaa,但由於頻率相差巨大且耦合強度通常較小aaa,很難達到強耦合區間aaa。

                                                                  針對這一難題aaaaa,郭國平研究組提出利用諧振子本身作爲聲子腔模來代替光腔或微波腔的設想aaaa,並設計和製備了3個石墨烯納米諧振子的串聯結構aaaa。在這個器件中aaaaa,每個諧振子的諧振頻率可以通過各自底部的金屬電極進行大幅度調節aaaaa。實驗證明aaaaa,在該串聯結構中近鄰諧振子可以達到強耦合區間aaaa,當把中間諧振子的頻率調到接近於兩端諧振子的共振頻率時aaaaa,兩端諧振子之間出現了很大的模式劈裂aaaaa,而且劈裂值可以通過控制中間諧振子的頻率進行大範圍調控aaaa。

                                                                  使用光學拉曼過程的理論分析aaaa,研究團隊獲得了兩端諧振子的等效耦合強度及其隨着失諧量的變化關係aaaaa,實驗發現測量到的等效耦合與理論結果吻合得非常好aaa。

                                                                  據介紹aaaaa,這個實驗首次實現了石墨烯納米諧振子中的非近鄰耦合aaa,對於機電諧振子領域的研究具有重要的推動意義aaaa,爲以聲子模式作爲載體進行量子信息的存儲和傳輸創造了條件aaaa。

                                                                   

                                                                  新華社2018年1月28日

                                                                  http://www.xinhuanet.com/tech/2018-01/28/c_1122328205.htm