Enhancement of Entanglement via Josephson Parametric Amplifier in a Dual Cavity-Magnon System
本文提出利用约瑟夫森参量放大器在双腔-磁振子系统中产生压缩真空场,实现腔-腔、腔-磁振子及光子-磁振子-光子三体纠缠,并发现腔-腔纠缠更强更耐热,为多体量子关联提供实用方案。
2024-02-25 quant-ph
Second order nonlinearity induced multipartite entanglement in a hybrid magnon cavity QED system
我们提出了一个在混合磁振子-腔QED系统中产生两体和三体纠缠的方案。两个宏观的钇铁石榴石(YIG)球通过磁偶极相互作用耦合到单模微波腔中,而腔中的光子是通过泵浦场诱导的双光子过程产生的。利用平均场论,我们证明了在两种情况下,二阶非线性可以导致腔光子与磁振子模之间的强二体纠缠,$δ_c δ_{m}=2g^2$和$δ_c=-δ_{m}$。对于后一种情况,我们也证明了产生两个磁振子模之间的二分纠缠和腔光子与两个磁振子模之间的三分纠缠的可能性。结合这两个条件,我们进一步推导出第三个条件,即,$δ_m^2-ϕ^2+2g^2=0$,其中当两个磁振子模具有不同的共振频率时,可以实现三重纠缠。
2022-06-30 quant-ph
Observation of anti-PT symmetry phase transition in the magnon-cavity-magnon coupled system
作为PT对称性的对应物,反PT对称性的丰富现象和潜在应用已被理论预言或论证。然而,在反PT对称性所需的耦合的实验实现是困难的。这里,通过将两个YIG球耦合到微波腔,大的腔耗散率使得磁振子彼此耗散耦合,从而服从二维反PT哈密顿量。利用磁振子读出方法,证明了该方法在构造反PT系统中的有效性,并给出了反直觉的能级吸引过程。我们的工作为研究反PT对称性提供了一个新的平台,为研究多磁振子腔极化激元系统铺平了道路。
2019-08-09 quant-ph
Hybrid Cavity-Magnon Optomechanics: Tailoring Bipartite and Tripartite Macroscopic Entanglement
本文提出在腔-磁子光力学中通过引入磁子实现可调的二分与三分宏观纠缠,并证明可通过参数调节和磁子-光子耦合增强纠缠,且对温度具有鲁棒性。
2025-10-28 quant-ph
Magnon blockade in a PT-symmetric-like cavity magnomechanical system
研究了含有磁振子-光子和磁振子-声子相互作用的类宇称时间(PT)三模腔磁力学系统中的磁振子阻塞效应。在PT对称区和非PT对称区,分别用解析法和数值法计算了二阶关联函数,并进一步确定了失谐量的最佳值。通过调节不同的系统参数,我们研究了不同的阻塞机制,发现在弱参数机制下可以观察到理想的磁振子阻塞效应。我们的工作为在实验上实现磁振子封锁铺平了道路。
2020-07-29 quant-ph
Distant Entanglement Generation between Magnon and Superconducting Qubits in Magnon-Mediated Hybrid Systems
College of Science, Dalian Maritime University(大连海事大学理学院)
本文提出了一种两阶段协议,在磁子介导的混合系统中实现远距离磁子与超导量子比特的纠缠生成,通过绝热方法增强鲁棒性,实验证实高保真度和负性。
2026-01-04 quant-ph
Cavity mediated level attraction and repulsion between magnons
我们的特点是一些独特的标记的磁振子-磁振子相互作用介导的内腔场的微波腔,以及它们的可测试的分支。在一般情况下,我们前景两个截然不同的参数域,带来了水平分裂和水平交叉的对比的可能性。前者是在强磁振子-光子耦合的情况下观察到的,特别是当三种模式具有可比的弛豫速率时。这一特性的特点是在腔驱动的光谱响应中出现了三个可区分的非会聚极化激元分支。然而,当裸模共振且耦合完全对称时,其中一个谱峰被消除。这种反常的极化激子响应的消光可以追溯到一个明显的暗模式旁边的两个频移亮模式的存在。在一个替代的参数制度,其中的磁振子模式弱耦合到腔,水平吸引的功能展开,受到一个大的弛豫率的腔模式。同时,反对称失谐的磁振子模式,一个传输窗口弹簧存在,表现出透明度的限制可以忽略不计的耗散从磁振子。能级吸引的出现可以与一个理论模型相协调,该模型体现了当腔场迅速衰减到稳态时磁振子-磁振子系统的动力学。在这个极限,我们确定了一个纯粹的耗散耦合的磁振子模式。
2022-01-14 quant-ph
Magnon-mediated quantum battery under systematic errors
量子电池是近年来量子热力学发展最快的微型器件之一。我们提出了一个量子充电协议,其中电池和充电器都由一个多自旋系统组成。电池和充电器通过磁振子系统的Kittle模式连接,该模式用作充电线,然后启用远程充电协议。反直觉地,我们发现,自旋自旋耦合内部电池和充电器可以用来促进充电性能相比,非相互作用的条件。平均耦合强度在“甜蜜点”处有显著的提高。此外,我们应用量子状态扩散方程来测试我们的磁振子介导的充电协议的鲁棒性的磁振子频率的系统误差。
2021-09-13 quant-ph
Magnon-Squeezing-Induced Nonreciprocal Quantum Coherence in a Cavity Magnomechanical System
Ibn Zohr University(伊本佐赫尔大学);Government College University(政府学院大学);Arba Minch University(阿尔巴明奇大学);Wachemo University(瓦切莫大学)
本文研究腔磁力系统中磁振子压缩驱动的量子相干性,发现压缩幅度与相位可调制有效磁振子频率和阻尼,实现相干性的相位依赖增强与非互易传递,并证明压缩磁振子是控制量子相干性的鲁棒可调资源。
2025-11-09 quant-ph
Parameter estimation and quantum entanglement in PT symmetrical cavity magnonics system
研究了磁振子-腔-磁振子耦合系统中的参数估计问题。通过腔场模的绝热消除,在增益磁性材料中形成PT对称的双磁振子系统。我们证明了在例外点处最优估计不会出现,因为在例外点处量子涨落最强。此外,我们证明了在例外点的测量往往是最佳的准备时间的增加。在真空输入态下,直接光子探测是对初态的最佳测量。对于开放的PT对称两磁振子系统,量子涨落会大大降低纠缠度。最后,我们证明了在PT对称的双磁振子系统中,通过测量一个磁振子的频率可以获得更高的磁灵敏度估计值。
2020-12-03 quant-ph
Nonreciprocal entanglement in cavity-magnon optomechanics
本文提出利用磁子克尔效应在混合腔-磁子光力学系统中实现磁子、光子和声子之间的非互易纠缠,通过调节磁场方向和系统参数可非互易增强两体及三体纠缠,并可由环境温度调控非互易性的开关。
2023-08-07 quant-ph
Coherent feedback control of quantum correlations in cavity magnomechanical system with magnon squeezing
提出了一种在磁振子压缩条件下利用相干反馈环增强腔光磁力学系统中量子关联的方案。所提出的相干反馈控制允许显著增强三个二分子系统的纠缠,即,光子-声子、光子-磁振子和声子-磁振子。我们还研究了存在热效应的情况下的Einstein-Podolsky-Rosen转向和单向转向,而不需要在子系统中施加额外的非对称损失或噪声条件。此外,我们还研究了该方案对磁振子压缩的敏感性,以及在考虑损耗和噪声的非理想情况下的性能。
2023-02-20 quant-ph
Multistability and Self-Trapping in Cavity-Magnonic Dimer
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);National University of Singapore(新加坡国立大学)
研究揭示了腔磁子双极在多稳态和非对称相中的量子特性,通过磁子自陷和量子保真度增强展示了非线性非平衡物理的实验平台。
2026-03-05 quant-ph
Chiral cavity-magnonic system for the unidirectional photon blockade
School of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University(陕西师范大学物理与信息技术学院);Xi’an Key Laboratory of Optical Information Manipulation and Augmentation(西安光学信息操纵与增强重点实验室)
基于手性腔-磁子系统实现单向光子阻塞,通过控制磁场方向实现单向单光子发射。
2026-01-26 quant-ph
Quantum Repeater Chains via Cavity Magnon for Scalable Quantum Networks
本文提出一种基于腔磁振子的量子中继器架构,利用磁振子平台的频率可调性与相干特性实现多跳纠缠交换,并通过数值模拟验证其在短程和长距离场景下的可扩展性与集成优势。
2025-07-06 quant-ph
Entanglement enhancement of two different magnon modes via nonlinear effect in cavity magnomechanics
本研究提出腔磁力学中利用非线性效应增强两种不同磁振子模式纠缠的方案,结合微波参量放大与磁振子自克尔非线性提升纠缠强度和温度鲁棒性,为量子物理与量子信息研究提供支持。
2024-02-02 quant-ph
Magnon-magnon entanglement and its detection in a microwave cavity
该研究针对量子磁振子学中的纠缠资源问题,探究反铁磁体中的两种磁振子模式可产生可探测的二分连续变量磁振子-磁振子纠缠,提出利用微波腔中磁振子-光子相互作用的实验方案探测基态EPR函数,为相关实验观测提供了可行路径。
2021-06-12 quant-ph
Estimation theory of photon-magnon coupling strength in a driven-dissipative double-cavity-magnon system
针对驱动耗散双腔-磁振子系统的光子-磁振子耦合强度估计需求,研究了多因素对估计精度的影响,确定了最优测量子系统,且最优高斯测量几乎可达量子Fisher信息给出的精度极限。
2023-10-09 quant-ph
Manipulation of Arbitrary-Order Cavity-Magnon Polariton Blockade
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics, College of Physics and Information Engineering, Fuzhou University(福建量子信息与光学重点实验室,福州大学物理与信息工程学院)
本文提出利用 Kerr 非线性在腔磁极子系统中实现 n-腔磁极子阻塞,通过强耦合产生混合准粒子,引入非谐振性以实现阻塞效应,增强驱动强度可提高高阶阻塞并保持高纯度。
2026-09-10 quant-ph
Superradiant phase transition in cavity magnonics via Floquet engineering
School of Physics, Hangzhou Normal University(杭州师范大学物理学院);Interdisciplinary Research Center of Quantum and Photoelectric Information, and Anhui Research Center of Semiconductor Industry Generic Technology, Chizhou University(池州大学量子与光电信息交叉研究中心及安徽省半导体产业通用技术研究中心);School of Physics and Electronic Information, Yunnan Normal University(云南师范大学物理与电子信息学院);Zhejiang Key Laboratory of Micro-Nano Quantum Chips and Quantum Control(浙江省微纳量子芯片与量子控制重点实验室)
本文提出通过周期性调制磁子模式频率来工程腔体磁学中的超辐射相变,展示了通过Floquet驱动控制磁子和腔体有效频率,实现多种相态的转变与稳定性。
2026-09-24 quant-ph
Superstrong Coupling of a Microwave Cavity to YIG Magnons
实现了多柱重入式三维集总腔模,设计了用于多模微波量子电动力学实验的离散回音壁和类法布里-珀罗模概念。利用磁振子自旋波共振的亚毫米级的钇铁石榴石球在毫开尔文温度和四柱腔,我们展示了超强耦合制度之间的离散回音壁模式和磁振子共振强度为1.84 GHz。通过将柱的数目增加到8个并将它们排列成D $_4$对称图案,我们将模式结构扩展到离散法布里-珀罗腔的模式结构并修改自由光谱范围(FSR)。我们达到了超强耦合制度,自旋光子耦合强度大于FSR,耦合强度在1.1至1.5 GHz的范围内。
2016-01-30 quant-ph
Manifestation of the coupling phase in microwave cavity magnonics
本研究揭示微波腔磁振子系统中耦合相位在双磁振子-双腔模耦合场景下的关键作用,其符号差异会影响暗模式存储器等应用,效应类似离散潘查拉特南-贝里相位,可用于量子信息处理。
2022-12-11 quant-ph
Magnon mediated spin entanglement in the strong coupling regime
我们提出了两个自旋缺陷(SD)可以通过一个磁振子极化激元模式纠缠,在强耦合制度。磁振子模式由反铁磁(AF)MnF $_{2}$层提供,并且它们的分散由层的厚度表征。本文采用宏观量子电动力学理论来描述光与物质的相互作用,其中格林函数是其核心元素。个别SD放松通过激发磁振子极化激元模式,表现出高增强值的珀塞尔因子。当考虑两个SD时,在它们之间观察到振荡的布居交换,这是强光-物质耦合的标志,其中并发值用于量化纠缠水平。较薄的AF层可以潜在地用于通过长程耦合促进多个自旋之间的相互作用,这是在量子测量和计算领域中制造高需求应用的期望特征。
2022-04-06 quant-ph
Cavity magnon-polariton interface for strong spin-spin coupling
提出由CPW谐振器、NV自旋和YIG纳米球组成的混合系统,利用克尔压缩增强腔磁振子耦合,在临界极化子条件下实现强长距离自旋-自旋耦合。
2025-02-25 quant-ph
Theory of the magnon Kerr effect in cavity magnonics
我们发展了一个腔磁振子系统中的磁振子克尔效应理论,并利用它研究了这种混合系统中的双稳性.为了对双稳态现象有一个完整的了解,我们分析了驱动腔磁振子系统的两种不同情况,即,分别直接泵浦YIG球和腔。在这两种情况下,由于克尔效应的磁振子频移表现出类似的磁振子行为,但相应的临界功率不同。此外,我们展示了如何双稳态系统可以证明使用的腔的透射谱。我们的结果在宽参数范围内是有效的,推广了腔磁振子系统的双稳理论。
2019-03-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Asymmetric EPR Steering in a Cavity-Magnon System Generated by a Squeezed Vacuum Field and an Optical Parametric Amplifier
本文研究由压缩真空场和光学参量放大器驱动的腔-磁振子系统,发现提高OPA增益和压缩参数可增强量子纠缠与EPR导引,并通过调节光子-磁振子耦合强度实现单向EPR导引,为量子信息处理提供稳健平台。
2024-08-10 quant-ph
Chiral current in Floquet cavity-magnonics
Floquet工程可以通过周期驱动对系统参数的时间调制,在量子系统中诱导复杂的集体行为和有趣的合成规范场。利用磁振子模频率的Floquet驱动,我们实现了腔-磁振子系统中的手征态转移。时间反演对称性在这样一个有前途的相干信息处理平台中被打破。特别地,光子模式在大失谐区域中被消除,并且条件纵向驱动下的磁振子模式可以通过相位调制相互作用间接耦合。有效的哈密顿量,然后用于产生手征电流在一个圆形的回路,其动力学进行评估,以衡量系统的对称性哈密顿量。除了动力学限制在流形上的一个固定数量的激励,我们的协议适用于连续变量系统的任意状态。此外,它被发现是强大的对系统误差的光子-磁振子耦合强度和克尔非线性。
2022-10-11 quant-ph
Enhanced bipartite entanglement and Gaussian quantum steering of squeezed magnon modes
本研究理论提出双腔-磁振子系统纠缠两个压缩磁振子模式的方案,利用双模压缩真空场驱动和光学参量放大器,得到强纠缠最优参数区间,验证了参数失配下的有效性并探究了纠缠转移与高斯量子导引特性。
2023-07-19 quant-ph
Nonreciprocal transmission in a cavity-magnon system by rotational Sagnac effect
Fuzhou University(福州大学)
通过旋转萨格纳克效应实现磁子系统中高隔离比的非 reciprocal 传输
2025-12-04 quant-ph
Microwave Quantum Illumination via Cavity Magnonics
量子照明(QI)是一种主要用于目标探测的量子传感协议,它利用纠缠的信号-闲频光子对来提高热噪声环境中低反射率目标的探测效率。特别地,由于自然发生的背景辐射,朝向潜在目标发射的光子更适当地位于微波区域中。在这里,我们提出了一个混合量子源的基础上腔磁振子微波QI,其中的桥梁的光学和微波模式的介质是磁振子,自旋波的量子。在实验可获得的参数内,可以产生感兴趣的重要微波-光量子资源,与电光机械原型量子雷达和具有相等传输能量的任何经典微波雷达相比,导致检测错误概率降低几个数量级。
2020-11-16 quant-ph
Magnon Kerr effect in a strongly coupled cavity-magnon system
我们在实验上证明了腔-磁振子系统中的磁振子克尔效应,其中小钇铁石榴石(YIG)球中的磁振子与三维腔中的光子强烈但色散地耦合。当YIG球被泵浦产生相当大的磁振子时,克尔效应产生腔的中心频率的可感知的偏移和磁振子模式的更可感知的偏移。本文导出了均匀磁化YIG球的磁振子频移与驱动功率之间的解析关系,发现它与Kittel模的实验结果非常吻合。我们的研究为探索腔-磁振子系统中的非线性效应铺平了道路。
2016-12-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Remote nonreciprocal magnon magnon entanglement via the Barnett effect with coherent feedback
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Applied Optics Beijing Area Major Laboratory, Beijing Normal University(北京师范大学应用光学北京地区重点实验室);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University(北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院)
本研究提出带相干反馈的腔磁振子系统方案,利用巴尼特效应实现远程非互易磁振子纠缠,可通过偏置磁场、腔失谐等调控,适度反馈还能提升纠缠临界温度。
2026-10-09 quant-ph
Cavity magnonics with easy-axis ferromagnet: Critically enhanced magnon squeezing and light-matter interaction
该研究提出含易轴铁磁体的腔磁振子学方案,利用 Ising 相变附近的临界磁振子压缩增强腔–磁振子耦合,并支持通过腔频移探测压缩及实现磁振子超辐射相变。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generated multi-transparency windows, Fano resonances, and slow/fast light in an opto-magnomechanical system through magnon Squeezing
本研究理论探究混合光-磁-机械系统中磁振子压缩对多重透明窗口、法诺共振及慢/快光的影响,通过调节相关参数增强慢/快光效应,助力量子信息处理技术发展。
2025-07-07 quant-ph
Two-tone modulated cavity electromagnonics
本文提出双色调制腔电磁磁子学方法,保留反旋转项获得与线性化腔光力学相同的有效哈密顿量,从而直接制备宏观磁子量子态并实现超灵敏传感与自旋电子学量子信息处理。
2023-05-18 quant-ph
Theory of Magnon Purcell Effect in Cavity Magnonic System
本文系统分析腔磁振子系统中腔对磁振子衰变的影响,确定强弱耦合条件,预测光子模式衰变并与实验吻合,为量子控制与器件发展提供见解。
2025-06-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chiral cavity-magnonic system for the unidirectional emission of a tunable squeezed microwave field
该研究提出基于手性腔-磁子系统,利用双色Floquet场驱动YIG球产生边带,结合耗散磁振子模式与波导,实现可调谐压缩微波场的单向发射,且方向可调。
2023-08-30 quant-ph
Optically-mediated remote entanglement generation in magnon-cavity systems
本文研究通过光纤连接的磁振子-腔系统中宏观微波模式的远程纠缠生成,提出基于稀土掺杂晶体频率转换的主动最优控制方法,可在给定时间内按需生成最大纠缠贝尔态,并证明纠缠对非马尔可夫环境噪声具有鲁棒性。
2022-11-17 quant-ph
Parity-Time Symmetry-Enhanced Simultaneous Magnon and Photon Blockade in Cavity Magnonic System
在最近的演示常规磁振子封锁的主要挑战是增加系统的非线性,特别是在耗散通道相比。人们可以考虑克尔非线性,通过它,腔磁振子系统中的磁振子阻塞是可能的,只要克尔非线性比腔和磁振子模耗散率强得多。在本文中,我们考虑了PT对称腔磁振子系统,研究了PT对称相位对磁振子统计的影响,从而研究了磁振子阻塞。我们表明,PT对称的相位,这是通过适当选择系统参数,可以放松的要求,大克尔非线性,这样一个完美的磁振子封锁,可以很容易地获得,即使在一个小的克尔非线性值。令人惊讶的是,虽然在该方案中没有光子克尔非线性,光子阻塞也可以同时发生与磁振子阻塞。这一结果是由PT对称相位引起的,PT对称相位可以产生有效的光子克尔非线性。
2022-09-09 physics.optics quant-ph
Topological magnon-photon interaction for cavity magnonics
本研究探索了铁磁体与拓扑绝缘体混合腔系统,发现拓扑表面态介导的电偶极耦合比传统磁子-光子耦合强一个数量级且符号可操控,为腔磁子学与拓扑绝缘体融合奠定基础。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological state transfers in cavity-magnon system
本文提出在腔-磁振子晶格中利用拓扑边缘态实现光子态、磁振子态及两者之间高保真量子态转移的可控方案。
2022-03-25 cond-mat.other quant-ph
Driven-dissipative Quantum Dynamics in Cavity Magnon-Polariton System
基于相干态表象下的量子主方程,研究了腔磁振子-极化激元系统中任意阶量子关联的动力学行为。平均腔光子数的类拉比振荡和能级排斥现象与已有的实验观测结果非常吻合。腔光子和磁振子的二阶量子相干性进一步揭示了这两种情况下相干分量和非相干分量的竞争性质,这种相干性可以通过驱动微波和热浴系统地调谐。我们的结果表明,丰富的高阶量子动力学诱导的磁光物质相互作用,并作为一个不可缺少的一步,探索非经典状态的腔光子和磁振子在量子腔磁振子。
2021-10-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of magnon cross-Kerr effect in cavity magnonics
当存在一定的场不均匀性时,偏置亚铁磁晶体除了均匀旋进的Kittel模外,还将表现出高阶静磁(HMS)模。在腔磁振子学中,我们从实验和理论上证明了Kittel模和HMS模之间的交叉克尔型相互作用。当Kittel模式被驱动以产生一定数量的激励时,HMS模式显示相应的频移,反之亦然。交叉克尔效应是由这两个自旋波模式之间的交换相互作用引起的。利用交叉克尔效应,我们实现并集成了一个只有一个钇铁石榴石球的多模腔磁振子系统。我们的研究结果将为磁化动力学研究带来新的方法,并通过将静磁模-模相互作用作为操作自由度来为新型腔磁振子器件铺平道路。
2021-12-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonreciprocal entanglement in cavity magnomechanics exploiting chiral cavity-magnon coupling
提出利用手性腔-磁振子耦合在腔磁力学系统中产生鲁棒的非互易两体与三体纠缠,并用于微波到固态磁振子的信道复用量子隐形传态。
2025-02-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Enhancement of antiferromagnetic magnon-magnon entanglement by cavity cooling
磁振子-光子耦合已经在实验中实现,而腔自旋电子学由于其与量子信息科学的潜在对接而引起了人们的极大关注。然而,人们很少知道这种耦合是否意味着磁振子和光子之间的纠缠态,这对于它在量子信息中的应用至关重要。研究了反铁磁光系统中磁振子与光子之间的纠缠特性,发现磁振子与光子之间的纠缠几乎为零,而磁振子-磁振子之间的纠缠很强,通过与腔光子的耦合可以进一步增强。当反铁磁物质与光共振时,会出现最大的增强。在强纠缠的联合真空附近,磁振子-磁振子态的腔诱导冷却现象可以很好地解释其基本物理过程。我们的研究结果对于将腔自旋电子学扩展到量子操纵领域具有重要意义,并进一步提供了一种操纵连续变量纠缠的强关联的方法,该方法具有一般的稳定条件和易调谐性.
2019-04-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Coexistence of coupling-induced transparency and absorption of transmission signals in magnon-mediated photon-photon coupling
在由钇铁石榴石(YIG)薄膜和三个同心倒开口环谐振器(ISRR)组成的平面混合结构中,实验确定了磁振子介导的光子-光子耦合中耦合诱导透明(CIT)和信号吸收(CIA)的共存。实验观察到的同时CIT和CIA现象归因于磁振子介导的光子-光子耦合之间的独立去耦ISRR。为了捕捉所观察到的相互作用的一般物理,我们构建了一个适当的分析模型的基础上的一致性和耗散的多路径相互作用之间的平衡,该模型精确地再现了CIT和CIA实验观察到从一个单一的混合系统。这项工作有望为设计高效,灵活和可控性良好的光子-磁振子器件提供指导,这些器件对目前正在开发的量子技术的应用具有很高的需求。
2022-02-06 physics.app-ph quant-ph
Cavity magnon polariton based precision magnetometry
光子-磁振子混合系统可以通过将磁性材料的电子自旋共振耦合到微波腔模式来实现。与系统动力学相关的准粒子是腔磁振子极化激元,它是由强耦合磁振子和光子的混合产生的。我们说明了这些粒子可以被用来探测样品的磁化强度与显着的灵敏度,设计合适的自旋磁力计,最终可用于直接评估振荡磁场。具体而言,腔磁振子极化激元将磁激发转换为电磁激发的能力允许将最先进的电子学所达到的量子限制灵敏度转换为磁性。在这里,我们采用微波腔和亚铁磁球组成的混合系统,实验实现两种类型的新型自旋磁力计。
2020-09-30 physics.ins-det quant-ph
Cavity magnomechanics
介质体通过辐射压力和电致伸缩力与电磁场耦合,介导腔光力学中的声子-光子耦合。在磁介质中,根据Korteweg-Helmholtz公式,磁致伸缩力将产生并导致声子-磁振子相互作用。在这里,我们报告这样一个耦合的声子-磁振子系统的亚铁磁球,我们称之为腔磁力学,类比腔光力学。相干声子-磁振子相互作用,包括电磁诱导的透明度和吸收,证明。令人兴奋的是,由于磁振子和微波光子模式的强杂化和它们的高可调谐性,我们的平台表现出新的功能,包括参量放大的磁振子和声子,三重共振光子-磁振子-声子耦合和声子激射。我们的工作展示了腔磁力学的基本原理及其作为一种基于光子、声子和磁振子之间相干耦合的新的信息传递平台的应用。
2015-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnon-mediated NMR quantum gates in a 1-D antiferromagnet
提出了一种在固态核磁共振量子计算机中控制量子逻辑门的方法。在具有自旋能隙的一维反铁磁体中,利用局域单重态-三重态激发引起的Suhl-Nakamura相互作用的纵向分量,可以产生可切换的量子比特间耦合.
2002-01-15 cond-mat.str-el quant-ph
Strongly coupled magnons and cavity microwave photons
我们实现了一个腔磁振子-微波光子系统,其中磁偶极相互作用介导了亚铁磁体中大量自旋的集体运动与三维腔中微波场之间的强耦合。通过缩小腔体尺寸和增加自旋数,实现了超强耦合机制,协同度达到12600。有趣的动态功能,包括经典的拉比振荡,磁致透明,和珀塞尔效应证明在这个高度通用的平台,突出了其巨大的潜力,为相干信息处理。
2014-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interlayer Couplings Mediated by Antiferromagnetic Magnons
共线反铁磁体(AF)支持两个携带相反自旋极化的简并磁振子激发,由此磁振子可以在各种自旋相关现象中充当电子。在绝缘铁磁体(F)/AF/F三层结构中,通过计算AF中磁振子的热能随F取向的变化,研究了磁振子介导的层间耦合.该效应表现为层间交换相互作用和垂直磁各向异性,它们都依赖于温度和AF厚度。特别是,交换相互作用在低温下是反铁磁性的,在高温下是铁磁性的,其幅度可以是$10-100$ $μ$ eV的纳米级分离,允许实验验证。
2018-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Explosive growth of bistability in a cavity magnonic system
本文理论研究含磁非线性的腔磁振子系统,发现驱动类光子极化激元模式可使双稳态区域随功率突增数倍,并在微波透射率中引发两类模式同步增长。
2025-05-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnon-photon-phonon entanglement in cavity magnomechanics
我们展示了如何在一个由磁振子、腔微波光子和声子组成的腔磁力学系统中产生三方纠缠。磁振子由宏观铁磁体内大量自旋的集体运动体现,并直接由电磁场驱动。腔光子和磁振子通过磁偶极相互作用耦合,磁振子和声子通过磁致伸缩(类辐射压)相互作用耦合。我们显示了最佳的参数制度,实现三方纠缠的磁振子,腔光子,声子相互纠缠,我们进一步证明了该系统的稳定状态是一个真正的三方纠缠态。纠缠对温度是鲁棒的。我们的结果表明,腔磁力学系统可以为宏观量子现象的研究提供一个有前途的平台。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nonreciprocity and Unidirectional Invisibility in Cavity Magnonics
我们揭示了开放腔磁振子系统中相干和耗散磁振子-光子耦合的协同效应,这种协同效应导致了具有相当大的隔离比和灵活可控性的非互易性。此外,我们发现微波传播的单向不可见性,这出现在零阻尼条件下的混合磁振子光子模式。开发了一个简单的模型来捕获相干耦合和耗散耦合之间的干扰的一般物理,该模型准确地再现了在广泛的参数范围内的观测结果。这个一般的计划可以启发其他系统中实现非互惠的方法。
2019-08-21 cond-mat.mes-hall quant-ph