論文の概要: Phonon heat transport with squeezing-based symmetry breaking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.22990v1
- Date: Sat, 25 Jul 2026 02:04:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-28 22:34:14.957908
- Title: Phonon heat transport with squeezing-based symmetry breaking
- Title（参考訳）: Squeezing-based symmetric breaking によるフォノン熱輸送
- Abstract要約: 空洞光学系における量子スクイーズを用いた新しい機構を提案する。
一定温度勾配下の熱流は, 決定論的に増幅, 縮小, あるいは逆転できることを明らかにした。
本研究は, 量子デバイスおよび熱論理回路において, 能動型熱制御のための多用途プラットフォームとして量子スクイーズを確立した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.03924007968566
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The controllability of phonon thermal transport is fundamental for numerous technologies, from cooling high-performance chips to managing heat in quantum computing. Despite extensive efforts, on-demand, real-time control of phonon heat flow remains elusive, being fundamentally constrained by the temperature gradient. Here we achieve this long-sought phonon heat transport by introducing a novel mechanism using quantum squeezing in a cavity optomechanical system. We find that phonon squeezing of near-ground-state mechanical resonators via an optomechanically induced parametric process breaks the continuous U(1) rotation symmetry in phase space, and consequently the symmetry in the heat current structure. We reveal that heat flow under a constant temperature gradient can be deterministically amplified, reduced, or even reversed, a capability previously unattainable. With phonon squeezing, we achieve over twentyfold amplification of heat flow and reversal within 30 milliseconds. Importantly, quantum discord analysis reveals a direct connection between heat flow reversal and quantum correlation. Our results establish quantum squeezing as a versatile platform for on-demand phononic thermal control, opening avenues for active heat management in quantum devices and thermal logic circuits.
- Abstract（参考訳）: フォノン熱輸送の制御性は、高性能チップの冷却から量子コンピューティングにおける熱管理に至るまで、数多くの技術において基礎となっている。
大規模な努力にもかかわらず、フォノンの熱流のオンデマンドリアルタイム制御は、基本的に温度勾配によって制限される。
ここでは、空洞オプティメカルシステムに量子スクイーズを用いた新しい機構を導入することにより、この長寿命フォノン熱輸送を実現する。
音場近傍のメカニカル共振器の光メカニカル共振器の共振が位相空間における連続U(1)回転対称性を破り、したがって熱電流構造における対称性を損なうことを発見した。
一定温度勾配下の熱流は, 従来は達成不可能であった, 増幅, 縮小, あるいは逆転できることを示した。
フォノンのスクイーズにより、30ミリ秒以内に20倍以上の熱流と逆転の増幅が達成される。
重要なことに、量子不協和解析は、熱流逆転と量子相関の直接的な関係を明らかにする。
本研究は, 量子デバイスや熱論理回路において, 能動的熱管理を行うために, オンデマンド・フォノン熱制御のための汎用的プラットフォームとして量子スクイーズ法を確立した。
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