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双频驱动的微波谐振腔中的少光子参量共振

量子物理 2026-08-04 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

多频外部驱动为参量物理提供了一种无需直接调制器件的途径。然而,少光子 regime 中的参量响应有效性仍未被充分探索。本文将两束相干微波频率应用于 Josephson 结 Kerr 谐振腔,并通过四波混频激发退极化参量下转换。利用传输光谱学,我们观察到响应保留了定性的半经典 Kerr 参量谐振子结构,包括其不稳定瓣和相空间拓扑。值得注意的是,常规的单模降维无法定量捕获系统:预测的 AC 斯塔克偏移被严重低估,且当单光子 Kerr 位移 K 超过腔线宽 κ 时,报告分布可能不完全物理。相反,我们表明完整的三个频率量子描述能准确复现实验观测。在该系统中,驱动频率的量子涨落在耗散之前成为动态主导,三个相互作用频率均工作在深少光子极限中,预期的半经典宏观瓣因与量子涨落的深刻混合而发生基本重整化。我们的结果确立了双频驱动 Kerr 谐振腔作为潜在参量放大器的可能性,并为驱动-耗散电路中的量子-经典交叉探索开辟了新视野。

关键词

引用

@article{arxiv.2608.03871,
  title  = {Few-photon degenerate parametric resonance in a two-tone driven microwave resonator},
  author = {Orjan Ameye and Jakob Koenig and Clinton Potts and Oded Zilberberg and Gary Steele},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2608.03871},
  year   = {2026}
}