論文の概要: $\mathcal{PT}$-symmetric cavity magnomechanics with gain-assisted transparency and amplification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.08612v1
• Date: Tue, 09 Dec 2025 13:57:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-10 22:28:07.982958
• Title: $\mathcal{PT}$-symmetric cavity magnomechanics with gain-assisted transparency and amplification
• Title（参考訳）: $\mathcal{PT}$-symmetric cavity magnomechanics with gain-assisted transparency and amplification
• Authors: Cham Oumie, Wu-Ming Liu, Kashif Ammar Yasir,
• Abstract要約: パリティ時対称キャビティマグノメカティカルシステムにおけるマグノメカニカルな透過性について検討した。 エルミート系では、強い光子-マグノン結合はキャビティ伝達において単一の透過窓を生成する。 我々はそれらの変形を、プローブとマグノンの共役空間における非対称で利得支援されたファノ尾根にマッピングする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate magnomechanically induced transparency in a parity-time-symmetric cavity magnomechanical system with traveling-field-induced non-Hermiticity. The setup consists of a microwave cavity mode coupled to magnons in a single-crystal yttrium iron garnet sphere, which in turn are hybridized with a vibrational mechanical mode through magnetostrictive interaction. In the Hermitian regime, strong photon-magnon coupling generates a single transparency window in the cavity transmission, which splits into a doublet when the magnon is coherently hybridized with the mechanical mode via magnomechanical coupling. This establishes a versatile platform in which the transparency spectrum can be engineered from single- to multi-window response using experimentally accessible, scaled magnomechanical interactions. When a non-Hermitian coupling is introduced, the system enters a parity-time-broken regime in which the transparency ceases to be purely passive and becomes gain assisted, leading to asymmetric transmission with amplification on one side of the resonance and enhanced absorption on the other. By tuning the cavity detuning, we convert magnomechanical transparency into Fano-type line shapes with strongly non-Lorentzian phase dispersion and map their deformation into asymmetric, gain-assisted Fano ridges in the joint space of probe and magnon detunings. Finally, we analyze the associated group delay and show that both slow- and fast-light behavior can be widely tuned by varying the photon-magnon and magnomechanical couplings together with the non-Hermitian strength, highlighting parity-time-symmetric cavity magnomechanics as a promising platform for reconfigurable quantum signal processing and enhanced sensing.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 走行場誘起非熱水性を有するパリティ時間対称キャビティマグノメカニクスシステムにおけるマグノメカニカルな透過性について検討した。 セットアップは、単一結晶のイットリウム鉄ガーネット球内のマグノンと結合したマイクロ波キャビティモードで構成され、磁歪相互作用によって振動力学的モードとハイブリダイゼーションされる。 エルミート様式では、強い光子-マグノンカップリングはキャビティ伝達において単一の透過窓を生成し、マグノンがマグノメカニカルカップリングを介して機械的モードとコヒーレントにハイブリダイゼーションされたときにダブルトに分裂する。 これは、実験的にアクセス可能でスケールされたマグノメカカル相互作用を用いて、透過スペクトルを単一からマルチウィンドウ応答から設計できる汎用的なプラットフォームを確立する。 非エルミートカップリングが導入されたとき、システムは純粋に受動的に停止し、補助を受けるパリティ・タイム・ブレイク状態に入り、共鳴の一方の増幅と他方の吸収の増大をもたらす。 キャビティデチューニングをチューニングすることにより、マグノメカニカル透明性を強い非ローレンツ位相分散を持つファノ型ライン形状に変換し、それらの変形をプローブとマグノンデチューニングの関節空間における非対称な利得支援ファノリッジにマッピングする。 最後に、関連する群遅延を分析し、光子-マグノンおよびマグノメカニカルカップリングを非エルミート強度とともに変化させ、パリティ時間対称キャビティ・マグノメカニクスを、再構成可能な量子信号処理と高感度化のための有望なプラットフォームとして強調することにより、光子-マグノメカニカルカップリングと光子-マグノメカニカルカップリングの両方を広範囲に調整可能であることを示す。

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