易轴铁磁体中的腔磁子学：临界增强的磁子压缩与光-物质相互作用

产生并探测磁子压缩是量子磁子学领域的重要挑战。本工作中，我们提出一种带易轴铁磁体的腔磁子学装置以应对该挑战。为此，我们首先建立易轴铁磁体中磁子压缩的产生机制，并表明通过在外磁场调至 Ising 相变点附近可临界增强磁子压缩。当磁体与腔场耦合时，有效腔-磁子相互作用变得正比于磁子压缩，从而可利用静态场增强腔-磁子耦合强度。我们证明可通过测量腔场的频率偏移来探测磁子压缩。此外，通过调节静态磁场，可在本装置中观察到磁子超辐射相变，克服了腔与磁体间磁相互作用通常过弱而无法驱动超辐射跃迁的难题。我们的工作通过利用磁体内禀性质，为发展超越传统腔 QED 物理的腔磁子学独特能力铺平了道路。