非全同机械振子间非互易远程纠缠的增强

遥远大质量机械振子间的纠缠因其在分布式量子信息处理中的潜在应用，在量子赋能器件中备受关注。本文提出如何在级联光机械配置中实现两个空间分离机械振子间的非互易远程纠缠，其中两个光机械谐振腔通过通信光纤间接耦合。我们表明，通过选择性旋转光机械谐振腔，可借助萨格纳克效应打破该复合系统的时间反演对称性，更令人振奋的是，可通过各自优化每个光机械谐振腔中的光-运动相互作用来增强机械振子间的间接耦合。这一能力使我们能够生成并操控遥远机械振子间的非互易纠缠，即纠缠仅能通过从某一特定输入方向驱动系统而非另一方向来实现。此外，在两个频率失配机械振子情形下，还发现所生成非互易纠缠的程度相较于其互易对应情形得到反直觉的增强，而这在单频驱动激光的静态级联系统中原本是无法实现的。我们的工作完全处于当前实验能力可行范围内，为探索遥远大质量物体间的非经典关联提供了诱人的新机遇，并推动了从量子信息处理到量子传感等一系列新兴量子技术。