电磁场的压缩态在量子信息科学和量子计量学中有许多重要的应用。李洁博士等。浙江大学等人提出了一种利用腔磁力系统制备微波压缩真空态的新机制。

通过磁致伸缩相互作用压缩微波场

具体而言，亚铁氧体中大量自旋形成的自旋波(磁振子模式)通过磁致伸缩力与亚铁氧体变形振动的声子模式耦合。磁致伸缩相互作用是一种非线性效应，可以在磁振子模式的振幅和相位之间建立独特的相关性。这种相关性可以降低磁振子模式的量子噪声，产生磁振子模式的压缩真空。

由于磁振子和腔微波光子之间的状态交换相互作用，腔模式也被压缩，导致微波腔输出场的压缩真空。该工作表明，与使用约瑟夫森参量放大器(JPA)的最广泛使用的方法相比，腔磁力系统在准备微波压缩态方面具有一些优势。JPA的工作温度通常为10–20毫开尔文。

这项工作表明，在200毫开尔文的温度下，腔磁力系统可以产生与JPA产生的压缩程度相同的微波压缩状态。这大大降低了对环境温度的严格要求。此外，JPA的运行需要较大的辅助电路，而腔磁力系统要简单得多，大大降低了实验成本。

该工作为制备微波压缩真空态提供了一种新的机制和方法，将在微波量子信息处理和量子计量学中找到许多重要应用。

该论文发表在《国家科学评论》杂志上。