| Texto completo | |
| Autor(es): |
Mayor, Felix M.
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Malik, Sultan
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Primo, Andre G.
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Gyger, Samuel
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Jiang, Wentao
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Alegre, Thiago P. M.
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Safavi-Naeini, Amir H.
Número total de Autores: 7
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| Tipo de documento: | Artigo Científico |
| Fonte: | NATURE COMMUNICATIONS; v. 16, n. 1, p. 7-pg., 2025-03-15. |
| Resumo | |
Integrated optomechanical systems are a leading platform for manipulating, sensing, and distributing quantum information, but are limited by residual optical heating. Here, we demonstrate a two-dimensional optomechanical crystal (OMC) geometry with increased thermal anchoring and a mechanical mode at 7.4 GHz, well aligned with the operation range of cryogenic microwave hardware and piezoelectric transducers. The eight times better thermalization than current one-dimensional OMCs, large optomechanical coupling rates, g(0)/2 pi approximate to 880 kHz, and high optical quality factors, Q(opt) = 2.4 x 10(5), allow ground-state cooling (n(m) = 0.32) of the acoustic mode from 3 K and entering the optomechanical strong-coupling regime. In pulsed sideband asymmetry measurements, we show ground-state operation (n(m) < 0.45) at temperatures below 10 mK, with repetition rates up to 3 MHz, generating photon-phonon pairs at approximate to 147 kHz. Our results extend optomechanical system capabilities and establish a robust foundation for future microwave-to-optical transducers with entanglement rates exceeding state-of-the-art superconducting qubit decoherence rates. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 23/00058-0 - Induzindo espalhamento guia-cavidade para transdução eficiente entre microondas e luz |
| Beneficiário: | André Garcia Primo |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto |
| Processo FAPESP: | 19/09738-9 - Cavidades optomecânicas em regime próximo ao acoplamento forte |
| Beneficiário: | André Garcia Primo |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado Direto |
| Processo FAPESP: | 18/25339-4 - Dispositivos fotônicos integrados |
| Beneficiário: | Newton Cesario Frateschi |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Temático |
| Processo FAPESP: | 18/15577-5 - Circuitos nanofotônicos não-lineares: blocos fundamentais para síntese de frequências ópticas, filtragem e processamento de sinais |
| Beneficiário: | Gustavo Silva Wiederhecker |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2 |