Les états comprimés du champ électromagnétique trouvent de nombreuses applications importantes en science de l’information quantique et en métrologie quantique. Dr Jie Li et al. à l’Université du Zhejiang ont proposé un nouveau mécanisme pour préparer des états de vide comprimés par micro-ondes à l’aide d’un système magnomécanique à cavité.
Plus précisément, l’onde de spin (mode magnon) formée par un grand nombre de spins dans un ferrimagnétique se couple au mode phonon de la vibration de déformation du ferrimagnétique via la force magnétostrictive. L’interaction magnétostrictive est un effet non linéaire, qui peut établir une corrélation unique entre l’amplitude et la phase du mode magnon. Cette corrélation peut réduire le bruit quantique du mode magnon, produisant un vide comprimé du mode magnon.
En raison de l’interaction d’échange d’état entre les magnons et les photons micro-ondes de la cavité, le mode de la cavité est également comprimé, ce qui entraîne un vide comprimé du champ de sortie de la cavité micro-ondes. Les travaux montrent que le système magnomécanique à cavité présente certains avantages par rapport à la méthode la plus largement utilisée utilisant des amplificateurs paramétriques Josephson (JPA) dans la préparation d’états comprimés micro-ondes. La température de travail du JPA est généralement de 10 à 20 millikelvin.
Ce travail montre qu’à une température de 200 millikelvin, le système magnomécanique de la cavité peut produire des états comprimés micro-ondes avec le même degré de compression que celui produit par JPA. Cela réduit considérablement l’exigence stricte de température ambiante. De plus, le fonctionnement du JPA nécessite un circuit auxiliaire important, alors que le système magnomécanique de la cavité est beaucoup plus simple, ce qui réduit considérablement le coût de l’expérience.
Le travail fournit un nouveau mécanisme et une nouvelle approche pour préparer les états de vide comprimés par micro-ondes, qui trouveront de nombreuses applications importantes dans le traitement de l’information quantique micro-ondes et la métrologie quantique.
L’article est publié dans la revue Examen scientifique national.
Plus d’information:
Jie Li et al, presser les micro-ondes par magnétostriction, Examen scientifique national (2022). DOI : 10.1093/nsr/nwac247