利用光子态量子几何探测电磁非互易性

介电和磁性材料中的互易与非互易效应提供了关于电子微观性质的关键信息。然而，实验上区分二者已被证明具有挑战性，尤其当相关效应极小时。为此，我们提出了一种使用交叉腔装置的非接触式探测方法，其中待测材料置于装置中心。我们表明材料的光学性质，如Kerr和Faraday旋转，或双折射，会体现在腔体电磁模式之间的耦合及其谐振频率的移动中。通过计算几何光子态的动力学，我们制定了一种基于量子度规和量子过程层析测量的协议，该协议可分离材料复折射率的各分量，并使相关参数估计方差的量子力学Cramér-Rao界最小化。我们的方法有望广泛应用于包括光学腔中的Fock态，或微波和太赫兹谐振器中的相干态在内的多种实验平台。