論文の概要: Preparing magnonic non-Gaussian states by adding a single magnon onto Gaussian states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.11052v1
• Date: Fri, 14 Mar 2025 03:44:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-17 13:05:29.788887
• Title: Preparing magnonic non-Gaussian states by adding a single magnon onto Gaussian states
• Title（参考訳）: ガウス状態に1つのマグノンを加えることでマグノン非ガウス状態を作る
• Authors: Zi-Xu Lu, Huai-Bing Zhu, Xuan Zuo, Jie Li,
• Abstract要約: 2つのガウス状態に1つのマグノンを加えることで、2種類の非ガウス的マグノン状態を作成する。 どちらの状態も、コヒーレントまたは熱マグノン励起を変化させることで、量子状態から古典状態への滑らかな遷移を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.561414434532408
• License:
• Abstract: Quantum magnonics based on YIG spheres provides a new arena for observing macroscopic quantum states. Here we propose to prepare two kinds of non-Gaussian magnonic states by adding a single magnon onto two Gaussian states, namely, coherent and thermal states. We adopt an optomagnonic system of a YIG sphere and use fast optical pulses to weakly activate the magnon-induced Stokes scattering. Conditioned on the detection of a polarized single photon, a single magnon can be added onto an initial Gaussian state. We use a microwave cavity to prepare an initial magnon coherent state and finally read out the generated single-magnon added coherent or thermal state. Both the non-Gaussian states of a magnon mode in a large-size YIG sphere are macroscopic quantum states, which exhibit many nonclassical properties, such as sub-Poissonian statistics, quadrature squeezing, and a negative Wigner function. Further, both states show a smooth transition from a quantum state to a classical state by changing the coherent or thermal magnon excitations and thus can be used for the fundamental study of the quantum-to-classical transition.
• Abstract（参考訳）: YIG球面に基づく量子マグノニクスは、マクロ的な量子状態を観測するための新しいアリーナを提供する。 ここでは,1つのマグノンを2つのガウス状態,すなわちコヒーレント状態と熱状態に添加することにより,ガウス的でない2種類のマグノン状態を作成することを提案する。 我々は、YIG球のオポマグニック系を採用し、高速光パルスを用いてマグノン誘起ストークス散乱を弱活性化する。 偏光単光子の検出を条件に、1つのマグノンを初期ガウス状態に加えることができる。 マイクロ波空洞を用いて初期マグノンコヒーレント状態を作成し、最終的に生成した単一マグノン付加コヒーレントまたは熱状態を読み取る。 巨大YIG球面におけるマグノンモードの非ガウス状態は、どちらもマクロ量子状態であり、ポアソン統計学、二次スケーズ、負のウィグナー函数など多くの非古典的な性質を持つ。 さらに、両状態はコヒーレントあるいは熱マグノン励起を変化させることで量子状態から古典状態への滑らかな遷移を示し、量子-古典遷移の基本的な研究に利用できる。

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