由磁子克尔效应诱导的非互易超辐射量子相变

最近，基于两个自旋系综之间的非互易相互作用或旋转腔中的 Sagnac-Fizeau 频移，实现非互易超辐射量子相变 (SQPT) 的方案已被提出。然而，这种非互易 SQPT 的实验实现仍具挑战性。这促使人们寻找能够产生非互易 SQPT 的新机制。在此，我们提出了一种在腔磁子系统中由磁子克尔效应 (MKE) 诱导实现非互易 SQPT 的替代方法，在该系统中，钇铁石榴石 (YIG) 球体中的磁子与腔光子相耦合。当偏置磁场沿晶轴 [100] 方向时，MKE 系数为正 ($K>0$)；而当沿 [110] 轴时，系数为负 ($K<0$)。我们表明，$K > 0$ 时的稳态相图与 $K < 0$ 时存在显著差异。这种对比是非互易 SQPT 的起源。通过进一步研究稳态磁子占据数及其涨落随参数驱动强度的变化，我们证明了 SQPT 变为非互易的，其特征在于 $K > 0$ 和 $K < 0$ 具有不同的临界阈值。此外，我们引入了双向对比度来量化这种非互易行为。我们的工作为实现非互易 SQPT 提供了一种新机制，在设计非互易量子器件方面具有潜在应用价值。