腔-磁子系统EP附近超低阈值的声子激光

摘要

声子激光器因其在精密测量上的巨大潜力成为研究的热点，实现一个低阈值、高转换效率的声子激光器一直是研究的重点课题之一.因此，提出了一种在基于磁子的腔-磁子系统中实现超低阈值声子激光的方案.通过改变腔-磁子系统中腔的耗散来调控系统的宇称-时间对称性，研究了系统在宇称-时间对称以及宇称-时间对称性破缺时的动力学过程，进一步探究了稳态下腔-磁子系统中机械模式的动力学行为以及在微波驱动下声子激光的产生过程.结果发现，系统中机械模式的增益与系统的宇称-时间对称性高度相关，并且在系统奇异点附近能够实现驱动阈值功率接近零的声子激光.此外，展示了磁子-声子相互作用与声子激光器阈值功率的关系，说明在系统的奇异点附近，声子激光的阈值功率急剧减小是由于有效磁子-声子耦合的急剧增强.

关键词

声子激光 / 磁子 / 非厄米 / 腔-磁子系统 / 奇异点

基金资助

国家自然科学基金（12205147,12074179,U21A20436）; 科技创新2030“量子通信与量子计算机”重大项目（2021ZD0301702）; 江苏省自然科学基金（BE2021015-1,BK20232002）; 山东省自然科学基金（ZR2023LZH002）