論文の概要: Tunable Ultrastrong Magnon-Magnon Coupling and Squeezed States in a Triaxial Van der Waals Antiferromagnet

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.11859v1
• Date: Thu, 08 Oct 2026 12:38:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-10 02:36:54.027539
• Title: Tunable Ultrastrong Magnon-Magnon Coupling and Squeezed States in a Triaxial Van der Waals Antiferromagnet
• Title（参考訳）: 三軸Van der Waals反強磁性体におけるTunable Ultrastrong Magnon-Magnon CouplingとSqueezed States
• Abstract要約: マグノン-マグノンカップリングは、量子マグノニクスにとって重要な課題である。 キラル(右・左利き)と音響・光マグノンモードの間でUSCの定量化が広く行われている。 この研究は、USCのための物質特異的量子フレームワークと、非古典的マグノン状態を検出し、活用するための実践的な経路を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.726567394200927
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Achieving and quantifying ultrastrong magnon-magnon coupling (USC) remains a key challenge for quantum magnonics. Here, we demonstrate widely tunable USC between chiral (right- and left-handed) and acoustic or optical magnon modes in the van der Waals antiferromagnet $CrPS_4$. Using a full quantum model, we decompose the interaction into three microscopic interaction channels: the co-rotating term $g_1$ (mode hybridization), the counter-rotating term $g_2$ (two-mode squeezing), and, uniquely in the chiral regime, the self-squared term $g_3$ that mediates single-mode squeezing. The normalized coupling ratio reaches $g/f_g$ $\sim$ 0.41, entering the USC regime. Most significantly, we establish a complete protocol linking these USC parameters to a measurable quantum phenomenon: a squeezed magnon vacuum state. Our simulations not only visualize the chirality and polarization evolution of the hybrid modes but also demonstrate how to directly extract quadrature fluctuations and a substantial squeezing factor (up to $\sim$ 9.7 dB) from thermal noise-driven magnetization dynamics. This work provides a material-specific quantum framework for USC and a practical pathway to detect and exploit non-classical magnon states in low-damping two-dimensional magnets, opening a route toward quantum-enhanced spintronics and hybrid quantum information platforms.
• Abstract（参考訳）: 超強マグノン-マグノンカップリング(USC)の達成と定量化は、量子マグノン物理学の重要な課題である。 ここでは、ファンデルワールス反強磁性体CrPS_4$において、キラル(右と左利き)と音響的または光学的マグノンモードの間で広く調整可能なUSCを示す。 完全な量子モデルを用いて、相互作用を3つの微視的相互作用チャネルに分解する: 共回転項 $g_1$ (モードハイブリダイゼーション)、反回転項 $g_2$ (2モードスクイージング)、キラル状態において、単一モードスクイージングを仲介する自己二乗項 $g_3$。 正規化結合比は$g/f_g$$\sim$ 0.41に達し、USC体制に入る。 最も重要なことは、これらのUSCパラメータを測定可能な量子現象、すなわち圧縮されたマグノン真空状態にリンクする完全なプロトコルを確立することである。 我々のシミュレーションは、ハイブリッドモードのキラリティと偏光の進化を可視化するだけでなく、熱雑音駆動磁化力学から二次変動を直接抽出する方法と、相当なスキーズ係数(最大$\sim$9.7 dB)を実証する。 この研究は、USCのための物質特異的な量子フレームワークと、低減衰2次元磁石における非古典的マグノン状態を検出し、活用するための実践的な経路を提供し、量子強化スピントロニクスやハイブリッド量子情報プラットフォームへの道を開く。

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