論文の概要: Nonreciprocal photon blockade with Kerr magnons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.02251v1
• Date: Thu, 4 Jan 2024 13:03:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-05 15:07:56.400471
• Title: Nonreciprocal photon blockade with Kerr magnons
• Title（参考訳）: カーマグノンを用いた非相反光子遮断
• Authors: Xiao-Hong Fan, Yi-Ning Zhang, Jun-Po Yu, Ming-Yue Liu, Wen-Di He, Hai-Chao Li, Wei Xiong
• Abstract要約: 片方向信号の操作を可能にする非相互デバイスは、量子情報処理と量子ネットワークにとって不可欠である。 ケラ非線形性を持つマグノンを支持するイットリウム鉄ガーネット(YIG)球にマイクロ波空洞を結合した非線形空洞-マグノン系を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.334034446536192
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nonreciprocal devices, allowing to manipulate one-way signals, are crucial to quantum information processing and quantum network. Here we propose a nonlinear cavity-magnon system, consisting of a microwave cavity coupled to one or two yttrium-iron-garnet (YIG) spheres supporting magnons with Kerr nonlinearity, to investigate nonreciprocal photon blockade. The nonreciprocity originates from the direction-dependent Kerr effect, distinctly different from previous proposals with spinning cavities and dissipative couplings. For a single sphere case, nonreciprocal photon blockade can be realized by manipulating the nonreciprocal destructive interference between two active paths, via vary the Kerr coefficient from positive to negative, or vice versa. By optimizing the system parameters, the perfect and well tuned nonreciprocal photon blockade can be predicted. For the case of two spheres with opposite Kerr effects, only reciprocal photon blockade can be observed when two cavity-magnon coupling strengths Kerr strengths are symmetric. However, when coupling strengths or Kerr strengths become asymmetric, nonreciprocal photon blockade appears. This implies that two-sphere nonlinear cavity-magnon systems can be used to switch the transition between reciprocal and nonreciprocal photon blockades. Our study offers a potential platform for investigating nonreciprocal photon blockade effect in nonlinear cavity magnonics.
• Abstract（参考訳）: 片方向信号を操作する非相互デバイスは、量子情報処理と量子ネットワークにとって不可欠である。 本稿では,1つまたは2つのyttrium-iron-garnet(yig)球体に結合したマイクロ波共振器からなる非線形共振器-マグノン系を提案する。 非相反性は方向依存カー効果に由来し、回転キャビティと散逸結合を持つ以前の提案とは明確に異なる。 単一球面の場合、非相互光子遮断は、ケーラー係数を正から負に変化させることで、2つの活性経路間の非相互破壊干渉を操作することで実現できる。 システムパラメータを最適化することで、完全でよく調整された非相互光子遮断を予測することができる。 反対のカー効果を持つ2つの球体の場合、2つのキャビティ-マグノン結合強度が対称であるときに、相互光子遮断のみが観測される。 しかし、結合強度やカー強度が非対称になると、非相互光子遮断が現れる。 これは、2次元非線形空洞-マグノン系が相互光子遮断と非相互光子遮断の遷移を切り替えるために用いられることを意味する。 本研究は非線形キャビティマグノニクスにおける非相反光子遮断効果を調べるための潜在的基盤を提供する。

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