7 ธ.ค. 2565
- 1.ฟิสิกส์ควอนตัม
บีบสนามไมโครเวฟโดยปฏิสัมพันธ์ของแม่เหล็ก
โดย Science China Press

ปฏิสัมพันธ์ของแมกนีโตสตริกทีฟของทรงกลมอิตเทรียม-เหล็ก-โกเมน (YIG) ในระบบกลไกทางกลเชิงกลของโพรงจะเตรียมโหมดแม็กนอนในสถานะสุญญากาศที่ถูกบีบ การบีบจะถูกถ่ายโอนไปยังฟิลด์ช่องไมโครเวฟที่เชื่อมต่อกันอย่างสอดคล้องกัน ซึ่งจะทำให้ได้ฟิลด์เอาต์พุตของช่องไมโครเวฟที่ถูกบีบ เครดิต: Science China Press
สถานะที่ถูกบีบของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าพบการใช้งานที่สำคัญมากมายในวิทยาศาสตร์ข้อมูลควอนตัมและมาตรวิทยาควอนตัม ดร. Jie Li และคณะ ที่มหาวิทยาลัยเจ้อเจียงได้เสนอกลไกใหม่ในการเตรียมสถานะสุญญากาศบีบด้วยคลื่นไมโครเวฟโดยใช้ระบบแมกโนแมคานิกส์แบบโพรง
โดยเฉพาะอย่างยิ่งคลื่นหมุน (โหมดแม็กนอน) เกิดขึ้นจากการหมุนจำนวนมากในเฟอร์ริแมกเนตคู่กับโหมดโฟนอนของการสั่นสะเทือนที่ผิดรูปของเฟอร์ริแมกเน็ตผ่านแรงแม่เหล็ก ปฏิกิริยาแมกนีโตสตริกทีฟเป็นผลแบบไม่เชิงเส้น ซึ่งสามารถสร้างความสัมพันธ์เฉพาะระหว่างแอมพลิจูดและเฟสของโหมดแมกนอน ความสัมพันธ์นี้สามารถลดเสียงควอนตัมของโหมด magnon ทำให้เกิดสุญญากาศของโหมด magnon
เนื่องจากการสลับสถานะระหว่างแมกนอนและ โฟตอน ไมโครเวฟในโพรง โหมดโพรงยังถูกบีบ ซึ่งนำไปสู่สุญญากาศที่ถูกบีบของช่องเอาต์พุตของโพรงไมโครเวฟ งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าระบบแมกโนแมชีนคัลคาวิตี้แสดงข้อดีบางประการเหนือวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดโดยใช้เครื่องขยายสัญญาณพาราเมตริกของโจเซฟสัน (JPA) ในการเตรียมสถานะการบีบตัวของคลื่นไมโครเวฟ อุณหภูมิในการทำงานของ JPA โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 10–20 มิลลิเคลวิน
งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าที่อุณหภูมิ 200 มิลลิเคลวิน ระบบแมกโนเมคานิคัลของโพรงสามารถสร้างสภาวะบีบตัวด้วยคลื่นไมโครเวฟในระดับเดียวกับที่ผลิตโดย JPA สิ่งนี้ช่วยลดข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับอุณหภูมิโดยรอบได้อย่างมาก นอกจากนี้ การทำงานของ JPA ต้องใช้วงจรเสริมขนาดใหญ่ ในขณะที่ระบบแมกโนแมคานิกส์ในโพรงนั้นง่ายกว่ามาก ซึ่งช่วยลดต้นทุนของการทดลองได้อย่างมาก
งานนี้นำเสนอกลไกและวิธีการใหม่สำหรับการเตรียมสถานะสุญญากาศที่ถูกบีบอัดด้วยคลื่นไมโครเวฟ ซึ่งจะพบกับการใช้งานที่สำคัญมากมายใน การประมวลผล ข้อมูลควอนตัม ไมโครเวฟ และมาตรวิทยาควอนตัม
บทความ นี้ ตีพิมพ์ในวารสารNational Science Review
ข้อมูลเพิ่มเติม: Jie Li et al, Squeezing Microwaves by Magnetostriction, National Science Review (2022) ดอย: 10.1093/nsr/nwac247
จัดทำโดย Science China Press
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
