論文の概要: Nonreciprocal phonon blockade in spin quadratic optomechanical systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.19872v1
- Date: Wed, 22 Jul 2026 07:57:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-23 18:51:38.023234
- Title: Nonreciprocal phonon blockade in spin quadratic optomechanical systems
- Title（参考訳）: スピン二次光学系における非相互フォノン遮断
- Abstract要約: 本稿では,2次光学系における非相互フォノン遮断を実現する手法を提案する。
パラメータの設定によって、単一フォノン励起は1つのポンプ方向の従来のフォノン遮断につながり、2つのフォノン共鳴は他方のフォノン誘起トンネル(PIT)を促進する。
我々の研究は、非相互フォノンデバイスや指向性フォノンスイッチへの経路を提供し、カイラルネットワークやフォノン情報処理にも応用できる可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.301346997614483
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: We propose a scheme for achieving nonreciprocal phonon blockade in a quadratic optomechanical (QOM) system consisting of two spinning resonators near-field coupled to a nanomechanical oscillator. Due to the Sagnac-Fizeau effect, pump fields propagating in opposite directions experience distinct effective detunings,thereby leading to asymmetric intracavity intensities. Through the optical spring effect, this intensity imbalance gives rise to direction-dependent shifts in the effective mechanical frequency, providing the core mechanism for nonreciprocal phonon blockade. By judiciously setting parameters, single-phonon resonant excitation leads to conventional phonon blockade for one pump direction, whereas two-phonon resonance facilitates phononinduced tunneling (PIT) for the other. The pronounced nonreciprocity is quantified by a contrast ratio in the phonon second-order correlation function exceeding 55 dB. To elucidate the nonreciprocal statistics, the phonon blockade is further analyzed in terms of interference between the coherent component and squeezed fluctuations. Incorporating thermal phonons, we reveal an extended nonreciprocal thermal effect, where increasing thermal noise degrades antibunching toward Poissonian statistics in one direction, yet reverses the statistics from bunching to antibunching in the opposite direction. Our work provides a pathway toward nonreciprocal phonon devices and directional phonon switches, with potential applications in chiral networks and phononic information processing.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,2つのスピン共振器をナノメカニカル発振器に結合した2つの共振器からなる2次オプティカル(QOM)システムにおいて,非相互フォノン遮断を実現する手法を提案する。
サニャック・フィゼウ効果により、反対方向に伝播するポンプ磁場は、非対称なキャビティインテンシティをもたらす、明確な効果的なデチューニングを経験する。
光ばね効果により、この強度不均衡は効果的な機械周波数の方向依存的なシフトを引き起こし、非相互フォノン遮断のコアメカニズムを提供する。
パラメータの設定によって、単一フォノン共鳴励起は1つのポンプ方向の従来のフォノン遮断につながり、2つのフォノン共鳴は他方のフォノン誘起トンネル(PIT)を促進する。
発音非相互性は、55dBを超えるフォノン二階相関関数のコントラスト比で定量化される。
非相互統計を解明するために、コヒーレント成分と圧縮揺らぎの間の干渉の観点からフォノン遮断をさらに解析する。
熱フォノンを組み込むと、熱ノイズの増加はポアソン統計に対して1方向の反バンチを低下させるが、逆方向の反バンチの統計を逆転させる。
我々の研究は、非相互フォノンデバイスや指向性フォノンスイッチへの経路を提供し、カイラルネットワークやフォノン情報処理にも応用できる可能性がある。
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