量子天空拱拱的光学特征

最近，磁性材料因其作为量子计算的有前景的候选对象而受到关注，尤其是利用其拓扑保护的纳米尺寸自旋纹理。虽然这些自旋纹理的量子动力学已在理论上得到研究，但其非经典行为的直接实验证据仍是一个待解决的挑战。为此，我们提议采用布里渊光散射 (BLS) 方法来探测铁磁体中天空拱拱的量子本质。我们表明，对于特定的几何构型，经典天空拱拱在BLS光谱中产生对称的侧带，而量子天空拱拱则由于其旋转的真空涨落，表现出明显的非对称性。通过研究光子-天空拱拱相互作用，我们使用量子母方程计算BLS光谱，并表明侧带非对称性作为能级量化的稳健见证。我们发现，这种非对称性在低温下尤为显著，并且可通过调节输入激光功率来控制。这些发现为光学检测自旋纹理中的非经典特征提供了具体的协议，为探索其在量子应用中的作用铺平了道路。