論文の概要: Polaromechanics: photons, magnons and phonons in the triple strong-coupling regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.11328v3
- Date: Fri, 27 Sep 2024 10:51:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-09 14:51:04.078569
- Title: Polaromechanics: photons, magnons and phonons in the triple strong-coupling regime
- Title（参考訳）: ポーラメカニクス:三重結合系における光子、マグノン、フォノン
- Authors: Rui-Chang Shen, Jie Li, Yi-Ming Sun, Wei-Jiang Wu, Xuan Zuo, Yi-Pu Wang, Shi-Yao Zhu, J. Q. You,
- Abstract要約: 新規な極力学ハイブリッドシステムにおける三重結合の実現について述べる。
9.4times103$の高偏光力学的協調性は、偏光子崩壊率を著しく減少させることによって達成される。
この結果は、光子、マグノン、フォノンのコヒーレントな量子制御への道を開くものであり、マグノンをベースとした関数型ハイブリッド量子システムを構築するための重要なステップである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.338229222004337
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Building hybrid quantum systems is a crucial step for realizing multifunctional quantum technologies, quantum information processing, and hybrid quantum networks. A functional hybrid quantum system requires strong coupling among its components. However, couplings between distinct physical systems are typically very weak. Experimental realization of strong coupling in a hybrid system remains a long-standing challenge, especially when it has multiple components and the components are of different nature. Here we demonstrate the realization of triple strong coupling in a novel polaromechanical hybrid system, where polaritons, formed by strongly coupled ferromagnetic magnons and microwave photons, are further strongly coupled to phonons. The corresponding polaromechanical normal-mode splitting is observed. A high polaromechanical cooperativity of $9.4\times10^3$ is achieved by significantly reducing the polariton decay rate via exploiting coherent perfect absorption. The quantum cooperativity much greater than unity is achievable if placing the system at low bath temperatures, which would enable various quantum applications. Our results pave the way towards coherent quantum control of photons, magnons and phonons, and are a crucial step for building functional hybrid quantum systems based on magnons.
- Abstract（参考訳）: ハイブリッド量子システムの構築は、多機能量子技術、量子情報処理、ハイブリッド量子ネットワークを実現するための重要なステップである。
関数型ハイブリッド量子系は、その成分間の強い結合を必要とする。
しかし、異なる物理系間のカップリングは通常非常に弱い。
ハイブリッドシステムにおける強い結合の実験的実現は、特に複数のコンポーネントを持ち、コンポーネントが異なる性質を持つ場合、長年にわたる課題である。
ここでは、強結合された強磁性マグノンとマイクロ波光子によって形成される偏光子がフォノンとさらに強く結合する、新しいポーラメカニカルハイブリッドシステムにおける三重結合の実現を実証する。
対応する偏光力学の正規モード分割が観察される。
9.4\times10^3$の高偏光力学的協調性は、コヒーレント完全吸収を利用して偏光子崩壊率を著しく減少させることによって達成される。
量子コオペラティティがユニティよりもはるかに大きいのは、システムを低温に配置すれば達成できるため、様々な量子応用が可能となる。
この結果は、光子、マグノン、フォノンのコヒーレントな量子制御への道を開くものであり、マグノンをベースとした関数型ハイブリッド量子システムを構築するための重要なステップである。
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