通过在 Gaussian 态上添加单个 magnon 制备 magnonic 非 Gaussian 态

基于 YIG 球的量子 magnonics 为观测宏观量子态提供了新的舞台。本文提出通过在两种 Gaussian 态，即相干态和热态上添加单个 magnon，来制备两类非 Gaussian magnonic 态。我们采用 YIG 球的光磁系统，并利用快速光脉冲微弱激活 magnon 诱导的 Stokes 散射。以极化单光子的探测为条件，可以将单个 magnon 添加到初始 Gaussian 态上。我们使用微波腔体制备初始 magnon 相干态，并最终读出生成的单 magnon 添加相干态或热态。大尺寸 YIG 球中 magnon 模式的这两种非 Gaussian 态均为宏观量子态，展现出许多非经典性质，如亚 Poissonian 统计、正交压缩以及负 Wigner 函数。进一步地，通过改变相干或热 magnon 激发，这两种态均展现出从量子态到经典态的平滑过渡，因此可用于量子-经典过渡的基础研究。