基于耦合量子反常霍尔绝缘体和谐振器的环行器

集成等离子体学正在快速发展,使得多种功能能够集成到单个芯片上。其应用范围涵盖了信息处理、计算、量子传感和暗物质探测。这一进展推动了集成非互易器件的发展,这些器件对于防止可能导致系统性能下降的反馈至关重要。虽然非互易器件已通过经典干涉效应在边缘磁等离子体材料中实现,但其运行往往因输入功率的依赖性而复杂化。在此,研究团队展示了利用非对称耦合的拓扑环行器在输入功率范围、隔离度和插入损耗方面的改进。在这种配置中,非互易行为源于手性边缘磁等离子体谐振器与LC谐振器之间的耦合,从而产生非厄米动力学。相干光子-等离子体相互作用使得环行器在宽范围激发强度下实现了高达50 dB的隔离度。这是首次实验证明磁性拓扑绝缘体可以支持射频下手性等离子体腔量子电动力学的研究,突显了其在超导量子信息处理系统中实现芯片级量子-经典界面的潜力。

量科快讯