Cavity optomagnonics with spin-orbit coupled photons
我们实验实现了一个系统的腔光磁,铁磁材料的球体支持回音壁模式(WGM)的光子和磁振子的静磁模式。我们观察到明显的非互易性和不对称的边带信号产生的磁振子诱导的布里渊光的散射。WGM光子的自旋-轨道耦合性质、它们的几何双折射和磁振子动力学中的时间反演对称性破缺在散射过程中施加了角动量选择规则,并解释了所观察到的现象。该系统的独特功能可能会在量子光学和自旋电子学的交叉点上找到有趣的应用。
2016-05-17 physics.optics quant-ph
Optomagnonics in Magnetic Solids
光子到磁振子的相干转换,并返回,提供了一种自然的机制,用于快速控制具有长相干时间的静止自旋和高速光子之间的相互作用。尽管光子和磁振子之间存在很大的频率差,但相干转换可以通过一个磁振子和两个光子之间的三粒子相互作用来实现,这两个光子的频率差与磁振子频率共振,就像在光学力学中有两个光子和一个声子一样。光学腔中透明铁磁绝缘体(如铁氧体钇铁石榴石)的大自旋密度提供了固有的光子-磁振子耦合强度,我们计算超过了报告的光机械耦合。一个大的腔光子数和适当选择的腔失谐产生足够的预测有效耦合强度观察电磁感应透明和Purcell效应,甚至达到超强耦合制度。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity Optomagnonics
近年来,一系列的实验和理论研究都围绕着一个新的课题:可见光光子与固态磁振子之间的相干、腔增强相互作用。由此产生的腔光磁学新兴领域在基础层面上都很有趣,为研究受限结构中的光-物质相互作用提供了一个新的平台,同时也为混合量子技术提供了可能的相关性。在这一章中,我介绍了腔光磁学的基本概念,并回顾了一些理论发展。
2019-11-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Proposal for a Bell test in cavity optomagnonics
提出了一个在腔光磁学中检验贝尔不等式的方案,其中一个铁磁晶体球支持两个光学回音壁模和一个磁振子模。这两个光模分别由两个激光脉冲驱动。第一个脉冲将产生磁振子模与两个光学模之一之间的纠缠,并且磁振子模的状态随后通过第二个脉冲映射到另一个光学模。因此,相关的光子-光子对在腔外产生。利用这些对可以实现Bell检验,这使我们能够在宏观光磁系统中检验局部隐变量模型。我们的结果表明,一个显着的违反贝尔不等式,可以得到在实验相关的弱耦合区。贝尔不等式的违反不仅验证了磁振子与光子之间的纠缠,而且暗示腔光磁学是一个有希望的量子信息处理任务的平台。
2022-02-06 quant-ph
Quantum transduction of superconducting qubit in electro-optomechanical and electro-optomagnonical system
本文研究了在电-光力学和电-光磁力学系统中,超导量子比特向光子的顺序量子转换,通过非破坏性相互作用将量子比特态编码至声子/磁振子模式,并利用光学腔光子计数揭示量子比特态。
2023-05-19 quant-ph
Enhanced Magnon Synchronization in Coupled WGM Optomagnonic Resonators with Phase-Dependent Photon Hopping
Nantong University(南通大学);Beihua University(北华大学);Akal University(阿卡尔大学);Benha University(本哈大学)
研究耦合腔光磁系统中通过相位依赖光子跳跃控制两个空间分离磁振子模式的同步,发现跳跃相位从0到π变化时磁振子从弱相关演变为高度同步,同步误差显著降低。
2026-06-29 quant-ph
Light propagation and magnon-photon coupling in optically dispersive magnetic media
在混合系统中实现光和物质激发之间的强耦合是实现量子技术的基准。我们最近提出[arXiv:2110.02984],磁振子和光之间的强单粒子耦合可以在磁化的ε近零(ENZ)介质中实现,其中磁光效应增强。本文详细推导了色散介质中简并和非简并光模的磁振子-光子耦合哈密顿量,并证明了在ENZ频率附近耦合的增强。此外,我们表明,耦合的磁振子平面波的非简并Voigt模式消失在特定的频率,由于偏振选择规则调谐色散。最后,我们提出了具体的结果,使用洛伦兹色散模型。我们的研究结果铺平了道路的色散光磁系统的设计,提供了一个通用的理论框架,用于描述工程ENZ为基础的光磁系统。
2021-11-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Flexible generation of optomagnonic quantum entanglement and quantum coherence difference in double-cavity-optomagnomechanical system
本文提出在双腔光磁力机械系统中灵活产生光磁量子纠缠与量子相干差的方案,研究参数依赖并保持系统稳定,为量子网络节点连接和光操纵磁子态提供价值。
2025-01-26 quant-ph
Tunable Rotation-Associated Slow-to-Fast Light Conversion via Optomagnonic Coupling
School of Physical Sciences, Great Bay University(广东外语外贸大学大湾学校物理科学学院);Great Bay Institute for Advanced Study(大湾区高等研究院)
本文提出一种整合光子、声子和磁子的光磁系统,通过操控磁子自由度实现与旋转关联的慢光-快光转换,突破传统光机械系统的调谐限制,扩展了光转换频率范围。
2026-03-17 quant-ph
Brillouin light scattering by magnetic quasi-vortices in cavity optomagnonics
铁磁球可以支持回音壁模式形式的\textit{optical vortices}和具有非平凡自旋纹理的静磁模式形式的\textit{magnetic quasi-vortices}。这些涡旋可以用它们的轨道角动量来表征。我们在实验上研究了静磁模式中磁振子对回音壁模式中光子的布里渊散射,并将注意力集中在光涡旋和磁准涡旋之间的轨道角动量交换上。我们发现,在布里渊光散射中,轨道角动量守恒导致不同的非互易行为。将轨道角动量作为腔光磁学的一个新自由度,可以为手征光学和光自旋电子学开辟新的途径。
2017-11-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Superfluid-Mott insulator quantum phase transition in a cavity optomagnonic system
新兴的混合腔光磁系统在实验上具有微米量级的强或超强的光子-磁振子相互作用,是一种非常有前途的量子信息处理平台。本文利用这一特性研究了二维腔光磁阵列系统中的超流-莫特绝缘体量子相变。利用平均场方法、二阶微扰理论和朗道二级相变理论,得到了临界跃迁率的解析解。数值结果表明,光子与磁振子耦合强度的增加和正失谐量的增加有利于相干性的增强,Mott波瓣的稳定区域相应地被压缩。当总激励数较低时,解析解与数值解吻合较好。最后,构造了一个有效的排斥势来描述相应的机制。所得结果为腔光磁阵列系统中的量子相变提供了一种实验可行的表征方案,为量子模拟提供了有价值的见解.
2022-01-20 quant-ph
Entangling ferrimagnetic magnons with an atomic ensemble via opto-magnomechanics
本文提出在YIG晶体中利用光磁力学构型,通过光力与磁力冷却及参量下转换的协同作用,实现原子系综与磁振子的稳态宏观纠缠,并进一步展示原子、磁振子和声子的真正三体纠缠。
2023-06-08 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
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 optomicrowave and optomagnonic entanglements in cascaded optomagnomechanical systems
该研究在级联光磁机械系统中提出增强纠缠并产生四体纠缠的方案,通过优化参数显著提升光微波与光磁子纠缠,为量子操控和混合量子网络构建提供理论依据。
2025-01-20 quant-ph
Tunable Entangling and Steering of Ferrimagnetic Magnons via an OptoMagnoMechanical Ring
本文提出通过向光磁环腔注入微波场,利用磁致伸缩诱导的机械位移与光学腔的辐射压力耦合,实现两个空间分离亚铁磁YIG晶体中磁振子的可调纠缠,其对热涨落鲁棒且基于实验可达参数。
2025-04-17 quant-ph
Macroscopic entanglement between ferrimagnetic magnons and atoms via crossed optical cavity
本研究提出基于二维光-磁振子机械系统、利用交叉光学腔生成原子与磁振子稳态纠缠的方法,通过调控腔频率失谐可增强纠缠且抗温度波动,为混合量子网络构建提供新途径。
2023-12-19 physics.optics quant-ph
Preparing magnonic non-Gaussian states by adding a single magnon onto Gaussian states
本文提出在YIG球光磁振子系统中,利用条件Stokes散射向相干态或热态添加单个磁振子,制备具有亚泊松统计、压缩和负Wigner函数的宏观非高斯态。
2025-05-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Cavity mediated effective interaction between phonon and magnon
光磁学和光机学具有从可调谐光源到量子信息科学的光学操纵的各种应用。在这里,我们提出了一个声子和磁振子相互作用的混合系统,该系统可以通过基于辐射压力和磁光效应的电磁场进行调谐。研究了磁振子和声子在电磁场作用下的自能以及热噪声的影响。此外,借助于例外点的动力学包围,给出了混合系统的拓扑特征,并发现了这些包围下的手征特征。
2017-02-14 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
Magnomechanically induced transparency in the ferrimagnetic bridge crystal of atom opto-magnomechanical system
本研究针对原子光-磁振子机械系统的弱探测场传输特性展开,观测到OMIT与MMIT效应,发现原子耦合可使宽透明窗口分裂为双窄窗口,且群延迟可通过磁振子-声子耦合调控,为量子精密测量提供新方案。
2024-12-09 quant-ph
Nanomagnonic cavities for strong spin-magnon coupling
我们提出了一种理论方法,使用铁或亚铁磁性纳米粒子作为微波纳米磁腔集中微波磁场到深亚波长体积$\sim 10^{-13}$ mm $^3$。我们发现,在这样的纳米腔场可以有效地耦合到孤立的自旋发射极(自旋量子比特)位于接近纳米粒子表面达到单磁振子自旋强耦合制度,并介导有效的远程量子态转移孤立的自旋发射极之间。因此,纳米磁共振腔为基于磁振子的量子网络和磁振子介导的量子门铺平了道路。
2020-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magnon-photon coupling in the YIG-based disk and ring microcavities
本文针对光磁微腔中光与磁振子模式重叠小的问题,提出采用YIG盘形和环形结构,将模式耦合提升至约4.5 kHz,并证明小盘在约100 μW光功率下理论转换效率可达1。
2025-09-23 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Parity-symmetry-breaking quantum phase transition via parametric drive in a cavity magnonic system
研究了在参量场驱动下,亚铁磁钇铁石榴石球中的磁振子与微波腔强耦合的腔磁振子系统中宇称对称性破缺的量子相变(QPT)。在适当的参数下,该腔磁振子系统可以呈现出丰富的相图,包括宇称对称相、宇称对称破缺相和非对称相。当驱动强度超过临界阈值时,腔体磁振子系统将经历一阶或二阶非平衡QPT,从微观激发的宇称对称相到宏观激发的宇称对称破缺相,这取决于系统的参数.我们的工作提供了一种替代的方式来工程QPT的混合量子系统包含自旋系综在铁或铁磁材料具有强交换相互作用。
2021-08-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Remote generation of magnon Schrödinger cat state via magnon-photon entanglement
磁振子猫态代表了大量自旋的集体磁激发的宏观量子叠加,它不仅提供了宏观量子效应的基本检验,而且在量子精密测量和量子计算中也有应用。特别是,薛定谔猫态的远程产生和操纵对于长距离和大规模量子信息处理的发展特别有趣。在这里,我们提出了一种方法来远程制备磁振子偶/奇猫态通过执行本地非高斯操作的光学模式,通过脉冲光磁相互作用与磁振子模式纠缠。通过评估所得到的猫态的关键属性,我们表明,对于实验上可行的参数,它们是以高保真度和非经典性生成的,并且尺寸足够大,可以用于量子技术。此外,还讨论了单光子操作中投影测量误差和暗计数等实验缺陷对磁振子猫态寿命的影响,其中磁振子猫态的寿命为$t\sim1\,μ$ s。
2021-08-11 cond-mat.other quant-ph
Dissipation-based Quantum Sensing of Magnons with a Superconducting Qubit
混合量子器件扩展了各种领域中可用于量子传感的工具和技术。在这里,我们实验证明量子传感的稳态磁振子人口的静磁模式的亚铁磁晶体。将静磁模式色散耦合到超导量子位允许使用具有大约$10^{-3}$ $\text{magnons}/\sqrt{\text{Hz}}$的灵敏度的拉姆齐干涉法来检测磁振子。该协议基于耗散,因为经由静磁模式中的波动的移相与磁振子的数量成比例地降低了量子比特相干性。
2020-05-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Squeezing enhanced nonreciprocal quantum correlations via Barnett effect
University of Yaounde I(雅温得第一大学);University of Bisha(比沙大学);University of Ngaoundere(恩冈德雷大学);Princess Nourah bint Abdulrahman University(公主努拉·宾特·阿卜杜勒拉赫曼大学);Prince Sattam Bin Abdulaziz University(沙特王子萨塔姆·本·阿卜杜勒阿齐兹大学)
本文提出利用Barnett效应在分子-光磁系统中实现非 reciprocal量子相关性,如纠缠和量子 discord,并展示了其在高温下对热波动的鲁棒性。
2026-03-27 quant-ph
Coherent coupling between multiple ferrimagnetic spheres and a microwave cavity in the quantum-limit
电子的自旋共振可以耦合到微波腔模,以获得光子-磁振子混合系统。这些量子系统在基础物理和技术量子应用方面都得到了广泛的研究。在这篇文章中,大量的亚铁磁球耦合到一个单一的腔的行为进行了测试。我们使用谐振子的二次量子化模型从理论上描述我们的实验装置,并了解几个参数的影响。磁振子极化激元色散关系被用来表征系统,特别是由于多个球的真空拉比模式分裂的重点。我们结合简单的混合动力系统得到的结果来分析一个更复杂的行为,并表明,它可以被设计在这样一种方式,以尽量减少所需的自由度,以完全描述it. By研究单球耦合两个可能的尺寸效应相关的样品直径已被确定,而多球配置揭示了如何升级系统。这一特性对于在铁磁晕圈仪中实现轴子-电磁场换能器以用于暗物质搜索是有用的。我们的专用设置,包括在10个2毫米直径的YIG球耦合到一个铜微波腔,用于这一目的,并在mK温度下研究。此外,我们表明,新的应用程序的最优控制的混合动力系统可以预见的设置嵌入大量的样本。
2022-03-03 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
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
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
Spin pumping in strongly coupled magnon-photon systems
我们在实验上研究了在具有可调品质因数的微波腔中的亚铁磁共振实验中产生的磁振子极化激元。为此,我们同时测量的电检测自旋泵浦信号和微波反射(亚铁磁共振信号)的钇铁石榴石(YIG)/铂(Pt)双层在微波腔。从微波反射数据确定基本磁共振模式和腔的耦合强度。第一性原理计算和输入-输出形式主义预测的磁共振谱的所有功能与我们的实验观察。通过改变腔的衰减率在恒定的磁振子-光子耦合率,我们在实验上调整和强耦合制度,并成功地模拟相应的变化的自旋泵浦信号。此外,我们还观察到了几种自旋波模式的耦合和自旋泵浦,并定量分析了它们与腔的耦合率。
2016-01-21 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Steady entangled-state generation via cross-Kerr effect in a ferrimagnetic crystal
对于固态自旋系统,单晶中的集体自旋运动体现了多种静磁模式。最近,人们发现高阶静磁模和Kittel模之间的交叉克尔相互作用引入了一个新的可操作自由度。在本工作中,我们提出了一个方案,当偏场是不均匀的和系统被驱动时,通过交叉克尔非线性纠缠两个磁振子模式。量子纠缠在稳态下持续存在,如使用实验可行的参数的数值结果所示。此外,我们还证明了纠缠态可以在自克尔和交叉克尔非线性共存的系统中更好地生存。我们的工作提供了见解和指导,设计实验,观察不同自由度之间的纠缠在一个单一的亚铁磁晶体。此外,它可能会激发潜在的应用程序中的量子信息处理使用自旋电子器件。
2022-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microwave-to-optics conversion using magnetostatic modes and a tunable optical cavity
本文利用可调谐光学腔与不同静磁模式构建磁振子微波-光接口,优化参数后实现1.28×10⁻⁷的内部转换效率,并系统分析了各参数对转换效率的影响。
2024-03-05 physics.optics quant-ph
Cavity magnomechanical storage and retrieval of quantum states
我们展示了如何在微波腔模式中的量子态可以通过磁振子的中间模式转移到声子模式中并存储。为此,我们考虑一个亚铁磁性钇铁石榴石(YIG)球插入在微波腔中,其中的微波和磁振子模式耦合通过磁偶极子相互作用和磁振子和声子模式在YIG球耦合通过磁致伸缩力。通过及时调制腔和磁振子失谐以及磁振子模式的驱动,在腔模式和声子模式之间的类似受激拉曼绝热通道(STIRAP)的相干转移成为可能。声子模可以用来长时间存储光子量子态,因为它具有比光子和磁振子模更低的阻尼。因此,我们提出的方案提供了一种可能性,使用磁力学系统作为量子存储器的光子量子信息。
2021-04-26 physics.optics quant-ph
Axion search with quantum nondemolition detection of magnons
轴子为强CP问题提供了解决方案,并且是暗物质的主要候选者之一。提出了一种基于磁振子量子非破坏探测的轴子探测方案,量子集体自旋激发在固体中,这是预计将激发由Dine-Fischer-Srednicki-Zhitnitsky(DFSZ)模型预测的轴子-电子相互作用。原型探测器由作为电子自旋靶的亚铁磁球和超导量子比特组成。这两者都嵌入在微波腔中,这导致亚铁磁晶体中的均匀静磁模式与量子比特之间的相干有效相互作用。轴子和电子之间的耦合常数的上限被获得为$g_{aee}<2.6\times10^{-6}$,在95%置信水平下,轴子质量为$33.117$ $μ$ eV $<m_{a}<33.130$ $μ$ eV。
2022-05-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Chirality-induced one-way quantum steering between two waveguide-mediated ferrimagnetic microspheres
单向量子操纵对于量子技术,如安全的量子隐形传态具有重要意义。本文研究了手征波导电磁场中两个相距较远的钇铁石榴石(YIG)微球之间单向量子操纵的产生。我们认为每个YIG球中具有克尔非线性的磁振子模与波导中左、右传播的导光光子手性耦合。我们发现,磁振子模式之间的量子转向不存在非手性,而是仅以单向的形式存在(即,单向转向)。随着手征度的增加,可实现的最大转向明显提高。我们进一步发现,当波导的输出进行连续零差检测,转向可以大大增强,也可以通过调整手征实现强纠缠的非对称转向。我们的研究表明,手性可以有效地实现单向量子操纵。与其他通过控制固有耗散(例如腔损耗率)实现非对称转向的研究相比,我们的方案仅依赖于通过将微磁体定位在波导中实现的手性,并且是连续可调的,实验上更可行。
2022-10-03 quant-ph
Classical analog of qubit logic based on a magnon Bose-Einstein condensate
该研究利用室温钇铁石榴石薄膜中相反波矢处的双组分磁振子 BEC,构建单量子比特的经典类比,并通过参量泵浦初始化与波矢域 Rabi 振荡实现 Bloch 球极轴及方位角操控。
2022-01-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnon-photon coupling in a non-collinear magnetic insulator Cu$_2$OSeO$_3$
在5- 100 K温度范围内研究了非共线手征磁体Cu $_2$ OSeO $_3$和X波段双模微波谐振腔中磁振子之间的反交叉行为。在场致亚铁磁相,我们观察到一个强耦合制度之间的磁振子和两个微波腔模的合作系数达到3600。在圆锥相,腔模色散耦合到一个基本的helmagnon模式,我们证明,磁相图的Cu $_2$ OSeO $_3$可以重建从腔谐振频率的测量。在螺旋相中,发现了高阶helimagnon模和腔模的杂化态-helimagnon极化激元,揭示了一类新的磁系统,在这种磁系统中可以观察到微波光子与非平凡自旋织构的强耦合.
2019-02-15 cond-mat.mes-hall 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
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
Enhancing ground-state cooling of center-of-mass motions via quantum squeezing from magnon nonlinearity
Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学);Zhejiang Key Laboratory of Quantum State Control and Optical Field Manipulation, Hangzhou Dianzi University(杭州量子态控制与光场调控浙江省重点实验室)
该研究在腔磁机械系统中利用YIG磁球的磁子自克尔非线性产生量子压缩,在非分辨边带区域仍可显著提升悬浮磁球的质心基态冷却性能,并量化了所需泵浦功率。
2026-08-05 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Mechanical Bistability in Kerr-modified Cavity Magnomechanics
在由微波腔模、磁振子模和亚铁磁性钇铁石榴石(YIG)球的机械振动模组成的腔体磁力机械系统中观察到了双稳态机械振动。在强微波驱动场作用下,双稳性表现在机械频率和线宽上,同时激活了磁致伸缩、磁振子自克尔和磁振子-声子交叉克尔三种不同的非线性。磁振子-声子交叉克尔非线性是在磁力学中首次预言和测量的。该系统进入一个制度,克尔型非线性强烈修改传统的腔magnomechanics,只拥有一个辐射压力一样的magnomechanical耦合。在实验中识别和区分了三种不同的非线性。我们的工作展示了一种新的机制,实现机械双稳态相结合的磁致伸缩和克尔型非线性,并表明,这种克尔修改腔磁力学提供了一个独特的平台,在一个单一的实验中研究许多不同的非线性。
2022-09-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Generating magnon Bell states via parity measurement
本研究提出一种基于宇称测量的磁振子纠缠方案,利用腔模耦合的V型超导qutrit实现两磁振子模式的Bell态产生,具有高保真度、抗退相干等优势,为亚铁磁材料的纠缠态制备提供新途径。
2024-04-16 quant-ph
Anti-PT-symmetry-enhanced interconversion between microwave and optical fields
系统的内在耗散进入共享库引入了两个系统之间的相干性,从而实现反奇偶时间(anti-PT)对称性。在本文中,我们提出了一种反PT对称转换器,包括一个微波腔耗散耦合到一个铁磁球,它支持显着改善的转换效率相比,相干耦合设置。特别地,当仅驱动铁氧体样品时,由介导通道的真空引起的强相干性导致预期转换的更强增强。增强是一个不可分割的人工制品的出现,一个长寿的,黑暗的模式与准真实的奇点的混合系统。此外,我们观察到相当大的不对称性,微波-光和光-微波转换的效率,尽管三线性光磁耦合刺激的转导现象的对称结构。非互易性源于微波场和光场耦合到腔-磁振子网络的固有不对称性以及空间分离所带来的相位耦合。
2021-11-02 physics.optics quant-ph
Phase-switchable nonreciprocal entanglement via magnon squeezing in ring-cavity optomagnomechanics
Abdelmalek Essaadi University(阿卜杜勒马利克·埃萨迪大学);Mohammed VI Polytechnic University (UM6P)(穆罕默德六世理工学院);Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa(墨西哥国立自治大学伊兹塔帕拉帕分校)
该研究提出通过相位控制磁振子压缩在光磁机械环形腔中产生可切换纠缠的理论方案,利用磁致伸缩耦合使亚铁磁微桥与腔场、机械运动纠缠,通过相位相关贡献实现原位控制,为实现高对比度纠缠提供途径,确立磁振子压缩为实用量子资源。
2026-07-13 quant-ph
Fingerprints of cluster-based Haldane and bound-magnon states in a spin-1 Heisenberg diamond chain
Department of Theoretical Physics and Astrophysics, Faculty of Science, P. J. Šafárik University(帕夫·约瑟夫·沙法里克大学理学院理论与天体物理系)
本研究通过多种解析与数值方法,探究自旋1海森堡金刚石链的磁学与热力学性质,揭示了阻挫区域多种非常规量子相及场致相变附近的增强磁热效应,并证实其可作为高效量子斯特林发动机工质。
2025-10-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Cavity magnonics and bound states in the continuum with Bragg and anti-Bragg mirrors
City University of Hong Kong(香港城市大学);Tianjin University(天津大学);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, CAS(中国科学院上海微系统与信息技术研究所)
本文实验演示了腔磁振子学中布拉格和反布拉格镜的连续谱束缚态,实现了暗超模与探测磁振子的相干耦合,并通过扫描探针进行位置依赖探测,为探测奇异态和非厄米物理提供了新平台。
2026-09-29 physics.app-ph quant-ph