Magnon Shake-up: Entanglement Generation and Sensing
本文将抖动原理扩展到磁性系统，展示磁振子抖动结构在产生和传感磁振子-磁振子纠缠中的作用，为量子技术开辟新机遇。
2025-04-28 quant-ph
Quantum sensing composite excitations in an anisotropic ferromagnet via a qubit
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道）
本文理论发展量子比特光谱技术，可探测铁磁体的量子压缩磁振子态叠加，分析了多压缩福克态叠加激发态的探测难点及低振幅相干压缩磁振子态的权衡关系，为相关探测提供基础与设计方程。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Sensing of Antiferromagnetic Magnon Two-Mode Squeezed Vacuum
该研究提出利用自旋量子比特通过直接色散耦合传感反铁磁体的双模压缩真空基态，并借助量子比特光谱与驱动控制确定性生成磁振子对Fock态。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Optical sensing of magnons via the magnetoelastic displacement
我们展示了如何测量一个铁磁体或亚铁磁体，如钇铁石榴石的静磁模式中的稳态磁振子人口。我们采用光机械的方法，并利用铁磁体的磁弹性。磁致伸缩力将磁振子分散地耦合到铁磁体的变形位移，其与磁振子布居成比例。通过进一步将机械位移耦合到由弱激光谐振驱动的光学腔，可以通过测量光场的相位正交来感测磁致伸缩引起的位移。对于不太大的粒子数，相位显示出对磁振子粒子数的极好的线性依赖性，因此可以用作测量磁振子粒子数的“磁力计”。我们进一步研究了热噪声的影响，发现即使在室温下也有很高的信噪比。在低温下，磁振子激发数的分辨率基本上受到相位真空涨落的限制，这可以通过使用压缩光来显著改善。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Hermitian Purcell Physics in Dissipatively Coupled Planar Photon-Magnon Systems
Indian Institute of Technology (Banaras Hindu University)（印度理工大学（贝拿勒斯印度教大学））
本研究在耗散耦合平面光子-磁子系统中探索非厄米Purcell效应，通过理论框架与仿真揭示磁子阻尼和饱和磁化强度对Purcell增强的控制，为芯片兼容的非厄米腔磁子学提供新策略。
2026-09-24 quant-ph
Hybrid quantum systems based on magnonics
在过去的十年中，工程量子系统为通信、计算和传感提供了新的能力。受益于结合不同和互补的物理量子系统的架构已经成为开发量子技术的有前途的平台。一类新的混合量子系统的基础上集体自旋激发铁磁材料导致了不同的实验平台，这是概述在这篇评论文章。微波腔模和集体自旋波模之间的相干相互作用是发展更复杂的混合量子系统的基础。实际上，自旋波模式的激发量子（称为磁振子）也可以分别在腔光磁学、腔磁力学和量子磁力学领域中与光子、声子和超导量子比特相干相互作用。值得注意的是，量子磁为在磁有序固态系统中进行量子光学实验提供了一个有前途的平台。简要介绍了基于磁振子的混合量子系统在量子信息处理和量子传感中的应用。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Analog quantum control of magnonic cat states on-a-chip by a superconducting qubit
我们建议直接和量子相干耦合超导transmon量子比特到磁振子-集体自旋激发的量子，在附近的磁性粒子。磁体的杂散场通过超导量子干涉器件（SQUID）耦合到量子位。我们预测了一个共振量子比特磁振子交换和非线性辐射压力相互作用，都比耗散率和可调的外部磁通偏置。我们还展示了一个量子控制方案，产生量子比特磁振子纠缠和磁振子薛定谔猫态具有高保真度。
2022-07-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum sensing of a coherent single spin excitation in a nuclear ensemble
在相干相互作用物体的集合中测量单个量子在涌现量子现象的研究中是变革性的。一个孤立的核自旋系综是一个显着的平台，由于其一致性，但检测其单自旋激发仍然是难以捉摸的。在这里，我们使用半导体量子点中的电子自旋量子比特，通过28 GHz量子比特频率上的200 kHz超精细位移，以1.9 ppm的精度感测单个核自旋激发（核磁振子）。我们证明了这种单磁振子精度在多种模式确定的核物种和极性。最后，我们监测的相干动力学的核磁振子和量子相关的出现，对抗退相干。这项工作的直接延伸是探测包括长寿命记忆态在内的系综的工程量子态。
2020-08-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhancing Weak magnetic field sensing of cavity-magnon system with dual frequency modulation
本文提出在腔磁振子系统中利用双频偏置场调制，通过反旋转波项与旋转波项共存放大磁场信号并抑制量子噪声和热噪声，从而无需超强耦合即可提高弱磁场传感灵敏度。
2024-01-25 quant-ph
Quantum Brownian Motion of a Magnetic Skyrmion
在微观理论下，我们研究了磁绝缘体中的Skyrmion的量子布朗运动，该运动与磁振子量子激发池耦合。内在的Skyrmion浴耦合引起的Skyrmion质心的阻尼项，这是有限的，直到零温度由于磁振子浴的量子性质。我们表明，量子版本的波动耗散定理获得了非平凡的温度依赖性。因此，Skyrmion均方位移在零温度下是有限的，并且具有与温度成二次方的快速热激活，与经典唯象理论预测的线性增加相反。研究了直接作用于磁振子池的外部振荡驱动器的影响。我们推广的标准量子理论的耗散，我们明确表明，额外的时间依赖性耗散项产生的外部驱动器。从这些，我们强调摩擦和拓扑电荷重整化项，这是缺席的静态限制。Skyrmion响应函数继承了驱动场的时间周期性，因此在驱动周期内增强和降低。最后，我们提供了一个广义版本的非平衡波动耗散定理有效的弱驱动浴。
2019-04-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Distant Entanglement Generation between Magnon and Superconducting Qubits in Magnon-Mediated Hybrid Systems
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
Tutorial: Nonlinear magnonics
本教程介绍非线性磁子学，探讨磁子与其他物理平台的非线性相互作用以生成新型磁子态，涵盖经典与量子范畴的奇异现象及其在量子转换器和传感中的应用。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hybridizing ferromagnetic magnons and microwave photons in the quantum limit
我们证明了大的正常模式之间的静磁模式（基特尔模式）在铁磁球的钇铁石榴石和微波腔模式分裂。强耦合是在热或外部激发的磁振子和光子的平均数小于1的量子区域中实现的。我们还证实了耦合强度与自旋数的平方根成正比。一个非单调的温度依赖性的Kittel模式线宽观察到低于1 K，并归因于耗散由于与浴的两级系统的耦合。
2014-10-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnon dark modes and gradient memory
为了克服超导电路的相干时间短的缺点，人们在发展混合量子系统方面做了大量的努力，引入了自然长寿命的自旋自由度。在所有可能的材料中，单晶钇铁石榴石最近已经显示出作为混合系统的有希望的候选者，并且已经证明了各种高度相干的相互作用，包括强耦合甚至超强耦合。这些系统的一个明显优点是自旋是以明确定义的磁振子模式的形式，这允许灵活和精确的调谐。在这里，我们表明，通过耗散工程，可以实现一个非马尔可夫的磁振子和微波腔光子之间的相互作用动力学。这样的过程使我们能够建立一个磁振子梯度存储器存储信息的磁振子暗模式，从微波腔去耦，从而保持长的寿命。我们的发现为开发长寿命、多模量子存储器提供了一种有前途的方法。
2015-07-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sensing weak anharmonicities with a passive-active anti-PT symmetric system
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics and Department of Physics, Fuzhou University（福州大学量子信息与量子光学福建省重点实验室与物理系）
利用被动-主动反PT对称系统实现高灵敏度的弱非谐振性检测
2026-02-07 quant-ph
Magnon Bose-Einstein condensates: from time crystals and quantum chromodynamics to vortex sensing and cosmology
本综述回顾不同磁振子BEC系统特性，重点介绍超流$^3$He中磁振子BEC作为基础物理研究平台的多领域应用进展，并给出该方向未来研究路线图。
2023-12-15 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Overcoming intrinsic material limitations through cavity feedback
University of Alberta（阿尔伯塔大学）；Université de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
本文通过主动微波反馈抑制腔磁极子线宽，使极子-声子合作度提升至150，实现光、磁极子和声子三模式混合的直接证据。
2026-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnon squeezing near a quantum critical point in a cavity-magnon-qubit system
Zhejiang Key Laboratory of Micro-Nano Quantum Chips and Quantum Control, and School of Physics, Zhejiang University（浙江大学微纳量子芯片与量子控制浙江省重点实验室及物理学院）；Department of Physics, Wenzhou University（温州大学物理系）；International Quantum Academy, Shenzhen（深圳国际量子研究院）
研究在腔-磁子-量子比特系统中通过工程有效Rabi型磁子-量子比特相互作用生成磁子非经典态，通过临界点附近的超辐射相变实现动态磁子压缩，并分析耗散、退相位和热噪声对压缩的影响。
2026-02-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Entangling color centers via magnon-antimagnon pair creation
本文提出利用非平衡磁环境中磁子-反磁子对的量子涨落，通过非局域耗散在空间分离的偶极耦合色心间诱导稳态纠缠，并推导出实现最大纠缠贝尔态的条件。
2025-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Travelling photons mediated interactions between a magnon mode and a cavity photon mode
本文系统地研究了磁振子模与腔光子模之间的间接相互作用。从广义哈密顿量出发，导出了两个分离模之间的有效耦合强度，得到了系统传输的理论表达式。因此，我们设计了一个由屏蔽腔光子模、微带线和磁振子系统组成的实验装置来验证我们的理论预测。从测量的透射光谱，间接的相互作用，以及模式杂交，两个模式之间可以观察到。所有的实验观察都支持我们的理论预测。在这项工作中，我们澄清了旅行光子介导的两个单独的模式之间的相互作用的机制。即使没有空间模式重叠，两个分离的模式仍然可以通过它们的相关耗散彼此耦合成相互行进的光子总线。这一结论有助于我们理解最近发现的腔磁振子系统中的耗散耦合效应。此外，在这项工作中发展的物理和技术可能有利于我们在设计新的混合系统的基础上波导磁振子。
2019-12-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering Entangled Coherent States of Magnons and Phonons via a Transmon Qubit
提出由 transmon 量子比特经磁通介导耦合 YIG 磁振子或机械声子双模的混合架构，利用辐射压力型相互作用制备并高保真读出 ECS 与 Bell 态。
2023-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Revisiting the impact of dissipation on time-reversed one-axis-twist quantum-sensing protocols
本文系统研究耗散对三种时间反演单轴扭转量子传感实现方案的影响，发现三者抗耗散能力显著不同，并指出对称腔反馈方案的计量增益对耗散比此前认为的更敏感。
2024-06-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of the exceptional point in cavity magnon-polaritons
磁振子极化激元是由磁振子和光子之间的强耦合产生的混合轻物质准粒子。它们已成为实现量子换能器和存储器的潜在候选者。由于光子和磁振子的阻尼，极化激元的寿命有限。然而，稳定的磁振子极化激元态可以通过泵浦和损耗之间的动态平衡来达到，因此本征非平衡系统可以用非厄米哈密顿量来描述。在这里，我们设计了一个可调谐腔量子电动力学系统与一个小的铁磁球在微波腔和工程的光子和磁振子的耗散，以创建腔磁振子极化激元具有非厄米谱简并。通过调节磁振子-光子耦合强度，我们观察到了极化激子相干完全吸收，并证明了在例外点处的相变。我们的实验为研究腔磁振子极化激元的非厄米物理提供了一个新的宏观量子平台。
2017-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Floquet generation of magnonic NOON state
我们提出了一个简洁的和确定性的协议，以产生NOON状态的混合系统组成的超导量子位，电路谐振器模式，和两个磁振子模式，基于Floquet工程。特别地，通过对量子比特-谐振腔相互作用和磁振子频率的时间调制，我们构造了依赖于量子比特态的三个连续变量模的手征态传播的时间反演对称破缺哈密顿量.然后，通过一个典型的双光子测量过程，可以产生任意的磁振子NOON态。我们分析了我们的协议对量子比特磁振子耦合强度，Floquet驱动强度，磁振子的频率失配和反向旋转相互作用的系统误差的鲁棒性。我们可以在所有组分都有量子耗散的情况下得到高保真的NOON态。
2023-01-05 quant-ph
Quantum Weak Force Sensing with Squeezed Magnomechanics
本文提出通过压缩磁子使腔磁力量子传感器突破标准量子极限，力灵敏度提升两个数量级，并给出最优零差探测角参数区间，为混合CMM量子精密测量提供了新途径。
2024-03-31 physics.optics quant-ph
Quantum magnonics with engineered dissipative and coherent interactions
University of South Florida（南佛罗里达大学）；University of Delaware（特拉华大学）；Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
本文展望腔磁子学超越传统相干范式，通过工程化耗散与相干相互作用、Floquet驱动及参数增益，实现量子态工程、非互易输运和增强传感，确立其作为混合量子技术多功能平台的地位。
2026-09-09 physics.optics quant-ph
Quantum tomography of magnons using Brillouin light scattering
该研究理论探究布里渊光散射用于磁振子量子层析成像的效能，构建含光学噪声的波导模型计算信噪比，提出注入压缩真空提升信噪比的方法，分析了磁振子态经典与非经典分量的重建条件及信噪比的优化方向。
2024-02-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation of magnonic squeezed state and its superposition in a hybrid qubit-magnon system
School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院）；Lanzhou Center for Theoretical Physics, Key Laboratory of Theoretical Physics of Gansu Province, Key Laboratory of Quantum Theory and Applications of MoE, Gansu Provincial Research Center for Basic Disciplines of Quantum Physics, Lanzhou University（兰州大学理论物理中心、甘肃省理论物理重点实验室、教育部量子理论与应用重点实验室、甘肃省量子物理基础学科省级研究中心）；Key Laboratory for Electronic Materials, College of Electrical Engineering, Northwest Minzu University（西北民族大学电气工程学院电子材料重点实验室）；School of Physical Science and Technology, Lanzhou University（兰州大学物理科学与技术学院）；Fujian Provincial Key Laboratory of Quantum Manipulation and New Energy Materials, and College of Physics and Energy, Fujian Normal University（福建师范大学量子调控与新能源材料福建省重点实验室和物理与能源学院）
本文提出在混合系统中生成磁子压缩态及其叠加的方法，通过超导磁通量子比特与YIG球体Kittel模的耦合，实现磁子压缩态的制备与叠加，并展示其在相空间干涉中的应用。
2026-04-15 quant-ph
Preparing two-mode magnonic Schrödinger cat states in a cavity-magnon-qubit system
Zhejiang Key Laboratory of Micro-Nano Quantum Chips and Quantum Control, and School of Physics, Zhejiang University（浙江大学微纳量子芯片与量子控制浙江省重点实验室和物理学院）
提出在腔-磁振子-量子比特系统中，通过绝热消除腔和共振驱动量子比特，制备双模磁振子猫态，该态具有强非高斯纠缠。
2026-06-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Coherent multi-mode conversion from microwave to optical wave via a magnon-cavity hybrid system
从微波到光波的相干转换为远距离量子网络开辟了新的研究途径，涵盖了实验室外的量子通信、计算和传感。特别是多模式使能系统对于实际应用是必不可少的。在这里，我们的实验演示了相干多模转换从微波到光波通过集体自旋激发在单晶钇铁石榴石（YIG，Y3 Fe 5 O 12），这是强耦合到微波腔模式在一个三维的矩形腔。将我们的磁振子-腔混合系统的集体自旋激发模式从Kittel扩展到多静磁模式，我们验证了YIG球的尺寸对谐振条件下微波-光学多模转换效率起着至关重要的作用。我们还发现多个静磁模与腔模之间的耦合强度受YIG在腔中的位置的控制。这对设计一种可用于微波与可见光光子相干转换的磁振子混合系统具有一定的参考价值。
2020-07-30 cond-mat.mes-hall 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
Quantum estimation of tripartite coupling in Spin-Magnon-Mechanical Hybrid Systems
研究自旋-磁振子-力学混合系统中三方耦合强度的量子估计，利用参数驱动和QFI计算发现临界点发散特性，并证实直接强度测量在耗散相变点附近为最优且具一定鲁棒性。
2023-05-21 quant-ph
Switchable Dissipative Ising coupling Based on Three-Body Coupling in magnon systems
本文提出利用三体耦合实现磁子系统中可切换耗散伊辛耦合，通过动态调节机械泵相位实现顺磁与反顺磁相互作用，验证了该方案的有效性和鲁棒性。
2025-11-27 quant-ph
Non-Hermitian Casimir effect of magnons
本文将Casimir效应扩展至非厄米磁振子系统，发现随Gilbert阻尼常数增加，非厄米Casimir效应增强，并在阻尼超过临界值时出现由例外点表征的振荡行为，揭示了能量耗散在Casimir工程中的关键作用。
2024-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas hep-th
Dispersive-induced magnon blockade with a superconducting qubit
本研究在强色散区域中，通过超导量子比特与钇铁石榴石球中磁子模式的色散相互作用，实现了磁子阻塞（$g^{(2)}(0)\ ightarrow0.04$），揭示了量子比特诱导非谐性抑制双磁子跃迁的机制，并验证了低温条件下的可观测性，为单磁子操控和量子信息处理提供了稳健平台。
2025-04-22 quant-ph
Remote magnon-magnon entanglement enhanced by squeezed-field interference
Wenzhou University（温州大学）；International Quantum Academy（国际量子学院）
通过注入压缩真空场到耦合微波腔中，利用量子干涉实现远程磁子模式间稳态纠缠的增强与调控。
2026-05-26 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
Trade-off relation between integrated metrological gain and local dissipation in magnetic-field sensing by quantum spin ensemble
Tohoku University（东北大学）
本研究探讨了磁场传感中集成计量增益与局部耗散之间的权衡关系，通过量子 Fisher 信息和主方程分析，揭示了耗散对计量性能的影响。
2025-12-25 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
Coupling Magnons to an Opto-Electronic Parametric Oscillator
本研究将光电振荡器与YIG磁子振荡器集成，实现磁子与光子模式的强相干耦合，展示反交叉间隙，为远程分布式混合磁子系统提供新平台。
2025-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Ultra-long-living magnons in the quantum limit
Faculty of Physics, University of Vienna（维也纳大学物理学院）；Vienna Doctoral School in Physics, University of Vienna（维也纳大学物理博士学院）；Center for Magnetism and Magnetic Nanostructures, Department of Physics and Energy Science, University of Colorado Colorado Springs（科罗拉多大学斯普林斯分校物理与能源科学系磁性与磁性纳米结构中心）；INNOVENT e.V. Technologieentwicklung（INNOVENT技术发展有限公司）；Faculty of Radiophysics, Electronics, and Computer Systems, Taras Shevchenko National University of Kyiv（基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学无线电物理、电子和计算机系统学院）；Fachbereich Physik and Landesforschungszentrum OPTIMAS, Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨凯泽斯劳滕-兰道理工大学物理系及OPTIMAS州研究中心）；Department of Physics, Oakland University（奥克兰大学物理系）
研究通过实验展示磁极子寿命超过18微秒，突破传统观点，为固态量子计算提供长寿命信息载体。
2025-12-05 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Quantum Magnonics: Quantum States Generation and Applications
Zhejiang University（浙江大学）；Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Dongguan University of Technology（东莞理工学院）；Shanxi University（山西大学）
本文综述量子磁子学领域进展，先介绍腔磁子学强耦合实验，再阐述磁子量子态生成方案及应用，最后总结并展望该领域未来研究方向。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Tripartite high-dimensional magnon-photon entanglement in PT -symmetry broken phases of a non-Hermitian hybrid system
结合自旋系综和超导电路的混合系统为实现量子信息处理提供了一个有前途的平台。我们提出了一个非厄米磁振子电路-QED混合模型，该模型由两个腔和一个放置在其中一个腔中的钇铁石榴石（YIG）球组成。研究了参数空间中的丰富例外点、宇称时间对称相位和宇称时间对称破缺相位。在PT对称性破缺相位下，磁振子和光子的模之间可以稳定地产生三体高维纠缠态，对应于此，存在稳定的量子相干性。结果表明，三重高维纠缠态对混合系统的耗散具有鲁棒性，不依赖于特定的初态，对磁非光子耦合的涨落不敏感.此外，我们建议用等效LCR电路来模拟混合模型。这一工作为在磁振子-电路-QED混合系统中实现多体高维纠缠态提供了前景。
2022-06-26 physics.atom-ph quant-ph
Magnonic Gottesman-Kitaev-Preskill states
Zhejiang Key Laboratory of Micro-Nano Quantum Chips and Quantum Control, and School of Physics, Zhejiang University（浙江大学微纳量子芯片与量子控制浙江省重点实验室和物理学院）；Department of Physics, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院物理系）
本文提出了一种制备磁子GKP态的协议，利用磁性晶体与超导量子比特的耦合，实现了磁子模式的压缩和逻辑量子门操作，为磁子-量子比特混合系统在容错量子计算中的应用提供了新途径。
2026-04-30 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Quantum engineering with hybrid magnonics systems and materials
量子技术在过去的二十年里取得了巨大的进步，在材料工程，电路设计和动态操作方面取得了显着的进步。特别是，不同量子模块的集成受益于混合量子系统，这为利用互补量子系统的不同自然优势和设计新功能提供了重要途径。这篇评论的重点是目前的前沿利用磁激子或磁振子的新的量子功能。磁振子是磁有序固态材料的基本激发，并提供与各种量子模块相互作用的巨大可调谐性和灵活性，以集成在不同的量子系统中。伴随而来的丰富多样的物理和材料选择，使新的量子现象在材料科学和工程的探索。此外，产生强耦合和与其他激发形成混合动力系统的相对容易性使得混合磁振子成为量子工程的独特平台。我们从基于电路的混合磁振子系统开始讨论，该系统与微波光子和声学声子耦合。随后，我们将重点介绍受限磁系统中磁振子-磁振子耦合的最新进展。接下来，我们强调了理解磁振子和氮空位中心之间的相互作用的新机会，用于量子传感和实现量子互连。最后，我们着重于新型量子材料的自旋激发和磁振子谱的研究与先进的光学表征。
2021-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
A room-temperature cavity-magnonic source of correlated microwave pairs
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本研究在室温下利用混合磁子-光子平台实现了相干微波对源，通过非退相干激发和非线性动力学产生真实随机性和多通道相关性，为经典和量子应用提供新途径。
2026-01-30 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Experimental dissipative quantum sensing
量子传感利用量子系统作为传感器来捕获微弱信号，为现代科学技术提供了新的机遇。量子传感中最强的对手是由于传感器与环境之间的耦合而引起的退相干。这种耗散会破坏量子相干性，降低量子传感的性能。在这里，我们表明，量子传感可以通过工程耗散下的量子传感器的稳态实现。我们证明了这个协议与磁力计的基础上合奏氮空位中心的钻石，而既不需要高质量的初始化/读出的传感器，也不需要复杂的动态去耦序列。因此，我们的方法提供了一个简洁和抗退相干的量子传感的方式。我们的磁力仪的频率分辨率和精度远远超出了传感器的相干时间。此外，我们表明，耗散可以工程，以提高我们的量子传感的性能。通过增加激光泵浦，磁信号在一个广泛的音频频带从DC高达140 kHz可以处理我们的方法。除了在微观尺度下的磁传感和成像中的潜在应用外，我们的研究结果还可以为改进基于其他量子传感器的各种高精度光谱提供新的见解。
2019-07-26 quant-ph
Nonreciprocal Macroscopic Entanglement through Magnon Squeezing in a Cavity Magnomechanics
Abdelmalek Essaadi University（阿卜杜勒马利克·埃萨迪大学）；Sivas Cumhuriyet University（锡瓦斯共和国大学）
本文提出了一种基于磁子压缩的理论机制，实现磁子、光子和声子之间的非 reciprocity 宏观纠缠，通过控制压缩相位和幅度实现可调的非 reciprocity 纠缠。
2026-05-05 quant-ph
Macroscopic distant magnon-mode entanglement via a squeezed drive
提出利用一维耦合腔阵列和局部压缩reservoir，在远程YIG磁子模式间生成鲁棒的双部分和三部分纠缠，对耗散和温度具抗性，可应用于量子信息处理与通信。
2024-12-20 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.optics
Dissipation enhanced vibrational sensing in an olfactory molecular switch
基于振动激活分子开关的嗅觉机制，我们研究了与振动模式耦合并嵌入周围环境中的供体-受体对内的电子输运。我们推导出一个极化子主方程，我们研究的电子和振动的自由度超越以前采用的半经典（马库斯-乔特纳）速率分析的动态。我们展示：（i）在没有振动模式的显式耗散的情况下，半经典方法通常无法捕获由我们的主方程预测的动力学，这是由于它的单向假设，从供体到受体的（指数）电子转移及其对环境光谱细节的忽略;（ii）通过另外允许强耗散作用于气味剂振动模式，我们可以恢复指数电子转移，尽管通常以不同于Marcus-Jortner表达式给出的速率;（iii）分子开关区分气味剂的存在和不存在的能力，及其对气味剂振动频率的敏感性，的显着增强，在这种强耗散制度，相比，没有模式耗散的情况下;和（iv），从以前的马库斯-乔特纳分析缺席的环境的细节也可以显着改变分子开关的灵敏度，特别是允许其频率分辨率得到改善。因此，我们的研究结果表明，建设性的作用耗散可以发挥在分子开关器件，以及半经典速率方程在分析这种行为在很宽的参数范围内的不足，在促进敏感和选择性的操作。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.chem-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
Microwave-to-optical transduction using magnon-exciton coupling in a layered antiferromagnet
City College of New York（纽约市立学院）；Graduate Center of the City University of New York (CUNY)（纽约市立大学研究生中心）；CUNY Advanced Science Research Center（纽约市立大学高级科学研究中心）；University of Chemistry and Technology Prague（布拉格化工大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Rheinland-Pfälzische Technische Universität（莱茵兰-普法尔茨科技大学）
研究通过层状反铁磁体CrSBr中的磁子-激子耦合实现高效的微波到光转换，利用强光物质相互作用，在无腔增强的情况下实现约300MHz的宽带相干转换，为扩展光学调制范围和减少光学损耗提供新途径。
2026-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Quantum Noise Suppression Beyond the Standard Quantum Limit in a Hybrid Magnonic Optomechanical System
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
研究通过混合腔光机械平台设计降低量子测量噪声，利用磁子介导动力学提升灵敏度，实现辐射压力反作用完全抑制和OPA泵浦增益提升，突破标准量子极限。
2026-04-17 physics.optics quant-ph
Dynamics of Quantum Entanglement Between Photon and Phonon Modes in a Coulomb-coupled Optomechanical Cavity Magnonic Systems
该研究提出含钇铁石榴石球的混合光机械腔-磁振子装置，分析磁振子非线性克尔效应及耦合强度对纠缠动力学的影响，确定声子间稳定纠缠的最优条件，发现引入库仑作用与磁振子耦合可提升纠缠的程度、可调性与低温鲁棒性，为量子存储器等技术提供参考。
2025-10-03 cond-mat.other quant-ph
