可调节的强耦合混合量子系统中的非高斯机械态

运动态的量子状态是第二次量子革命中的关键组成部分。我们研究了在由量子比特耦合到机械振子、后者再与外部驱动光学腔相互作用的三体混合量子系统中，生成和控制非高斯运动态的方法。该混合体系结构通过集成非线性相互作用和多个控制参数，提供了灵活的量子控制平台。处于强耦合 regime 下，我们研究了由时变外部驱动（箱形轮廓）引起的瞬态动力学。起始于机械和腔体子系统的简谐态，我们展示，这种驱动协议结合时不变的相互作用和频率配置，导致中间机械自由度出现高度非高斯量子态。这些态由在 Wigner 准几率分布中显著负的体积以及增强的量子费米信息 characterize，体现了其量子实用性。我们系统地分析了量子比特相位、相互作用强度和驱动参数对非高斯性程度的影响。我们的发现凸显了该混合平台的可调性和复杂性，为高级量子态工程以及量子感知、计量和信息处理应用铺平了道路。