三光子 Kerr 参量振荡器的量子理论

我们研究了由三光子泵驱动的非线性 Kerr 振荡器的量子性质。我们推导了该相互作用模型基态的精确解和近似解析表达式。精确解在精确谱态退色时得到，而近似解描述能谱准退色的情形。在这两种情况下，三重（准）退色基态流形由三个宏观互不相同的状态的量子叠加态组成。这些状态在保压比例性质上与传统的三组 Schr"odinger 猫态有着本质不同。通过改变振荡器与三光子泵之间的色差，我们展示了压缩可以被增强、抑制，甚至反转，从而导致压缩-反压缩过渡。我们分析了这些叠加态的生成与稳定化、它们对扰动的鲁棒性，以及对激发态泄漏的解析定量分析。我们的分析阐明了三光子 Kerr 参量振荡器如何用于编码一种可抵御相位翻转错误的 Kerr-cat qutrit。