通过 Floquet 工程实现腔磁子超辐射相变

我们提出了一种通过周期性调制磁子模式频率来工程化腔磁子超辐射相变 (SPT) 的方案。所研究的系统由位于微波腔体内的铁锆石 (YIG) 球体组成，其中 YIG 球体中的磁子与微波光子强耦合。在 Floquet 驱动下，腔体和磁子模式的有效频率可以通过 Floquet 场的频率和强度进行调控。这种可调性使腔磁子系统能够支持丰富的稳态相图，包括奇偶对称相、奇偶破缺相、双稳态相和不稳定相。随着 Floquet 场强度的增加，系统在临界阈值处表现出从奇偶对称相到奇偶破缺相的 discontinuous 相变，伴随磁子占据数从零跳变到有限值。进一步增加 Floquet 场强后，磁子占据数连续地从非零值下降到零，对应于恢复奇偶对称相的二级相变。此外，还考察了 SPT 过程中磁子数值的波动。我们的工作建立了一种无需依赖微波参数驱动即可工程化腔磁子 SPT 的替代方法。