我国科学家在纳米机电系统(NEMS)中首次实现谐振模式的非近邻耦合

日期：2018年03月09日      来源：科技部

    纳米谐振器具有尺寸小、稳定性好、品质因子高等优点，是信息存储和操控的优良载体。近年来，国际上不同研究组针对同一谐振器中的不同谐振模式以及近邻谐振器之间的模式耦合机制进行了深入研究。此前，在国家重点研发计划量子调控与量子信息重点专项的支持下，中国科学技术大学郭国平教授研究组已经实现了近邻谐振器之间的强耦合以及对谐振模式的相干操控，系列工作发表在国际权威杂志《纳米快报》 (Nano Lett.16, 5456 (2016)；Nano Lett.17, 915 (2017)) 上。然而，对于如何实现非近邻的、可调的谐振模式耦合，国际上一直没有很好的解决方案，也未见相关实验报道。
    在国家重点研发计划量子调控与量子信息重点专项的支持下，郭国平教授、邓光伟副研究员等人和美国加州大学默塞德分校田琳教授合作，在研究两个石墨烯纳米谐振器的模式耦合过程中，创新性地引入第三个谐振器作为声子腔模，成功地实现了非近邻的模式耦合，通过简单地调节腔模频率可以实现非近邻耦合强度从弱耦合到强耦合的连续变化。相关研究成果发表在2018年1月26日出版的国际权威期刊《自然·通讯》上。
    该实验是首次在纳米谐振器体系中实现谐振模式的非近邻耦合，对于纳米机电谐振器领域的发展具有重要推动意义，并且为将来在量子区间利用声子模式进行信息的长程传递创造了条件。