由二维磁性材料构成的腔磁力学中的量子态工程

腔磁力学已成为探索宏观量子效应的理想平台。它将磁子、声子与光子汇集于同一系统中，为量子技术带来诸多机遇。传统上其由钇铁石榴石实现，表现出参数化磁子-声子耦合 $\hat{m}^\dag\hat{m}(\hat{b}^\dag+\hat{b})$，其中 $\hat{m}$ 和 $\hat{b}$ 分别为磁子与声子模式。受近期二维（2D）磁体的实现启发，我们提出一种使用兼具光驱动与磁驱动的二维磁性材料的腔磁力学系统。其特征是共存的光子-声子辐射压力耦合，以及由磁致伸缩相互作用诱导的二次磁子-声子耦合 $\hat{m}^\dag\hat{m}(\hat{b}^\dag+\hat{b})^2$。在声子数受抑制的 regime 中，产生了声子的稳定压缩以及三模式间的二体与三体纠缠。与先前方案相比，我们的方案无需任何额外的非线性相互作用与储库工程，且对热涨落具有鲁棒性。通过丰富腔磁力学的实现方式，我们的系统凭借其二维特性所赋能的多样相互作用，在量子态工程中展现出优越性。