集成的毫米波腔电光传导电光传导
Kevin K S Multani1,2,3, Jason F Herrmann4,5, Emilio A Nanni6
1E.L. Ginzton Laboratory, Stanford University, Stanford, CA, USA. kmultani@stanford.edu.
Nature communications
|January 6, 2026
概括
研究人员开发了一种用于毫米波频率的超导电光传感器. 该设备集成化和酸,使未来通信和量子技术的高效光子转导成为可能.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 电气工程 电气工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 新兴的通信和计算技术需要扩展无线电频谱到毫米波 (mmWave) 和太赫兹 (THz) 范围.
- 毫米波和电光技术的整合对于经典和量子应用都至关重要.
- 对于高频率的高效信号处理,需要调制器和传感器的进步.
研究的目的:
- 为了展示一个集成的三重共振,超导电光传感器在毫米波频率工作.
- 为了研究一种将超导体共振器与薄膜基酸盐相结合的装置的性能.
- 分析挑战,并为集成的毫米波共振器设计提出解决方案.
主要方法:
- 设计和制造了一种集化 (NbTiN) 超导共振器 (107 GHz) 与薄膜酸 (TFLN) 光学赛道共振器的芯片传感器.
- 在电信波长上运行该设备,以测量光子转导效率和单光子电光相互作用率.
- 对集成毫米波共振器的设计挑战进行了详细的分析.
主要成果:
- 获得了大约0.82 × 10-6的最大光子传导效率 (η OE ).
- 观察到平均单光子电光相互作用速率 (g0/2π) 约为0.7kHz.
- 确定了集成毫米波共振器设计的关键挑战,并提出了潜在的解决方案.
结论:
- 展示的超导电光传感器显示了在毫米波频率高效的信号转换的希望.
- 这项工作推进了对下一代通信和量子系统的应用的共振电光技术.
- 这些发现为进一步开发集成毫米波设备提供了基础.
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