悬浮自旋力学中的自治声子激射器
量子物理
2026-03-30 v2
摘要
含有单个氮空位（NV）中心的悬浮纳米金刚石在微波修饰和光泵浦下，提供了一个具有广泛可调耗散和自旋反作用的超低频力学模式。我们证明，驱动的 NV 自旋可以被调谐作为质心运动的反转增益介质，从而稳定一个自治声子激射器。在自旋动力学较快的时间尺度分离机制下，绝热消除产生了一个简化的力学主方程，该方程具有封闭形式的、依赖失谐的跃迁速率，以及由声子数阻尼符号变化给出的锐利阈值。对于具有代表性的悬浮 NV 参数，我们发现百分量级的修饰基反转足以达到阈值，且小信号增益可以比内禀力学损耗高出几个数量级。完整的主方程模拟证实了高于阈值的自振荡和相位扩散的相干稳态，其饱和行为遵循 Maxwell-Bloch 预测。
引用
@article{arxiv.2601.17552,
title = {Autonomous phonon maser in levitated spin-mechanics},
author = {Mohamed Hatifi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.17552},
year = {2026}
}