$\mathcal{PT}$ 对称非厄米型腔腔磁声子系统中的光子自旋哈德效应
光学
2025-11-18 v1 量子物理
摘要
非厄米型腔腔磁声子系统 (CMM) 同时包含磁子-光子相互作用和磁子-声子相互作用，能够实现异常点增强感测等丰富的物理现象，并为拓扑相变和非递归量子变换提供了途径。这些相互作用对弱探测场的光学响应起着关键性影响，为量子技术的新型应用指明了方向。在本工作中，我们考虑一个镱铁石石 (YIG) 球耦合一个微波腔体。YIG 球的磁子模式通过微波场耦合直接激发，而腔体模式通过弱场探测方案进行探测。行波场与磁子模式的直接相互作用在系统中引入增益，从而建立非厄米型动力学。我们设计并研究了混合非厄米型 CMM 的 PT 对称行为。本征值谱分析表明，在行波场相对于腔体 x 轴呈 角度取向时，当有效磁子-光子耦合可调时，可在系统中出现三阶异常点 (EP_3)。随后，我们考察了此类系统中反射探测场中的光子自旋哈德效应 (PSHE)。在平衡的增益与损耗条件下，并存在有效磁子-声子耦合时，调可调的有效磁子-光子耦合使得 PSHE 在破对称相、EP_3 处以及 PT 对称相之间实现了可调的相干控制。研究表明，有效磁子-光子耦合可显著放大或抑制 PSHE。进一步探讨了腔内长度对 PSHE 的影响，为微调横向位移提供了额外参数。这些发现在 PSHE 与底层非厄米型本征值谱之间建立了直接对应关系。
引用
@article{arxiv.2511.12173,
title = {Photonic spin Hall effect in $\mathcal{PT}$-symmetric non-Hermitian cavity magnomechanics},
author = {Shah Fahad and Muzamil Shah and Gao Xianlong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.12173},
year = {2025}
}
备注
13pages, 09figures