【摘 要】
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近年来,铁磁体系由于自身的高自旋密度和低阻尼率已成为研究光与物质相互作用的一种新型量子技术平台。在包含磁子的混合系统中,通过大量自旋集体激发的磁子可以与不同的模式进行耦合,这个特性引起了许多研究者的关注,由此也产生一个称为腔磁学的研究方向。目前,在腔磁学中已经探索了很多有趣的现象,如磁诱导透明、磁子阻塞、慢光效应等。这里,我们关注的是腔磁系统中的分立于两微波腔内大质量铁磁球之间的量子效应。之前的研
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近年来,铁磁体系由于自身的高自旋密度和低阻尼率已成为研究光与物质相互作用的一种新型量子技术平台。在包含磁子的混合系统中,通过大量自旋集体激发的磁子可以与不同的模式进行耦合,这个特性引起了许多研究者的关注,由此也产生一个称为腔磁学的研究方向。目前,在腔磁学中已经探索了很多有趣的现象,如磁诱导透明、磁子阻塞、慢光效应等。这里,我们关注的是腔磁系统中的分立于两微波腔内大质量铁磁球之间的量子效应。之前的研究表明,产生两磁子间关联的方案主要有两种,一种是在系统中引入必要的非线性,如磁致伸缩相互作用、克尔效应等,另一种是向系统中注入外部量子资源,如压缩真空场等。本文中我们提出一种新方案,即在不考虑任何非线性相互作用的前提下,利用反馈控制产生两磁子之间的关联。具体的设计思路为:在两个分离的微波腔之间增加反馈回路,让一个腔的输出调节另一个腔的输入,进而改变腔场的输入噪声特性。而且通过调节回路中的反馈增益可以控制反馈环数量,利用数值分析的方法讨论了系统在结构对称和非对称两种情况下的两磁子之间的量子关联,发现在双反馈回路下两磁子之间纠缠更强,对温度鲁棒性更好,单反馈回路时两磁子之间量子导引具有单向性。论文总体分为四个部分:第一章我们介绍了相关的基本理论知识,包括反馈控制、腔场的输入输出关系、劳斯赫尔维兹判据和高斯态的协方差矩阵。第二章我们回顾了腔磁系统中基本相互作用的产生。第三章介绍了我们研究的具体工作,讨论了添加反馈控制的腔磁系统中两磁子之间的量子关联。最后章节给出我们的结论。
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