简并光学参量振荡器中真空涨落诱导的态切换

分岔附近的双稳态驱动-耗散系统可以表现出噪声激活的稳态间切换。在此，我们研究了量子真空涨落如何在有偏置的光学参量振荡器（OPO）中诱导这种切换，这是一个具有内在双稳态的非线性系统。我们展示了驱动宏观跃迁的微观量子涨落如何通过重塑OPO稳态元势的外部偏置场来控制。我们推导了平均切换时间的解析表达式，并通过偏置注入下OPO场分布和态间概率流的模拟进行了验证。我们进一步研究了切换如何依赖于偏置强度、泵浦增益和光学非线性。我们的发现阐明了量子噪声如何塑造宏观动力学，并为噪声辅助光子机器学习和概率量子门提供了基础。