极化力学:与声子强耦合的腔磁极化子
量子物理
2025-07-02 v4 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
构建混合量子系统是实现多功能量子技术、量子信息处理和混合量子网络的关键一步。一个功能性的混合量子系统需要其各组分之间存在强耦合。然而,不同物理系统之间的耦合通常非常微弱。在混合系统中实现强耦合的实验验证一直是一项长期挑战,尤其是当系统具有多个组分且组分性质各异时。在此,我们展示了一种新型极化力学(polaromechanical)混合系统中三重强耦合的实现,其中由强耦合的铁磁磁子与微波光子形成的极化子进一步与声子强耦合。我们观测到了相应的极化力学简正模分裂。通过利用相干完美吸收显著减小极化子衰减率,实现了高达 的极化力学协作度。若将系统置于低温环境下,量子协作度可远大于1,从而能够实现多种量子应用。我们的结果为光子、磁子和声子的相干量子调控铺平了道路,也是构建基于磁子的功能性混合量子系统的关键一步。
引用
@article{arxiv.2307.11328,
title = {Polaromechanics: cavity-magnon polaritons strongly coupled to phonons},
author = {Rui-Chang Shen and Jie Li and Yi-Ming Sun and Wei-Jiang Wu and Xuan Zuo and Yi-Pu Wang and Shi-Yao Zhu and J. Q. You},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.11328},
year = {2025}
}
备注
To appear in Nature Comm