基于 Brillouin 光声系统的合成磁场增强机械挤压

我们提出了一种方案，用于生成远超 $\rm{3dB}$ 限值的大量机械挤压，这种方案基于光声系统中的合成磁场，系统包含一个后向刺激 Brillouin 散射 (BSBS) 过程的声学模式以及通过标准光声辐射压耦合的 Duffing 机械振子。合成磁场来源于机械耦合 between 声学模式和机械振子之间的相位调制。当没有合成磁场时，系统中会产生一定量的机械挤压，这种挤压主要取决于 BSBS 过程，且对热噪声敏感。通过打开合成磁场，所产生挤压程度显著增强，远远超过 $\rm{3dB}$ 限制。这种大磁场诱导的挤压即使在系统中不存在 BSBS 过程时也能够持续。此外，与合成磁场关闭时产生的挤压相比，这种挤压对热噪声更具鲁棒性。进一步地，机械方差挤压和有效声子数均表现出随机械耦合相位调制而产生的一系列峰值和谷值。这种振荡特征类似于挤压的“死亡与复活”现象，可通过调节此相位来维持所需的挤压程度。我们的方案为一种灵活的、远超 $\rm{3dB}$ 限制的大量挤压生成方案提供了路径。这种生成的 squeezed 态可用于量子信息处理、量子感测与计量以及量子计算等量子应用。