强耦合混合量子系统中可调谐的非高斯力学态

运动的量子态是第二次量子革命的核心要素。该研究团队在一个由量子比特集合、机械谐振器和外部驱动光子腔构成的三体混合量子系统中,研究了非高斯运动态的生成与控制。这种混合架构通过整合非线性相互作用和多重控制参数,为量子调控提供了多功能平台。在强耦合机制下,研究人员分析了具有矩形脉冲轮廓的时变外场驱动产生的瞬态动力学现象。当机械子系统和光腔子系统均处于相干态时,该工作表明:这种驱动协议与静态的相互作用和频率配置相结合,会在中间机械自由度上产生高度非高斯的量子态。这些态具有显著的维格纳准概率负值区域和增强的量子Fisher信息,彰显出其量子优越性。该团队系统分析了量子比特相位、相互作用强度及驱动参数对非高斯度的影响。这些发现凸显了混合平台的可调谐性与丰富性,为量子传感、计量学和信息处理等领域的先进量子态工程及应用开辟了新路径。

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