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该研究团队提出了一种针对异质结构中声子放大量子力学描述，该结构由二维电子气（2DEG）堆叠在压电材料上构成。施加的漂移电压可有效在二维电子气动量态中形成粒子数反转，从而引发声子的自发辐射。当声波启动后，被激发的电子通过受激辐射释放声子，返回耗尽基态后再次被激发至高能态。研究表明：虽然一维电子气实现高效放大需要声波波长近似等于电子平均间距，但二维电子气可在任意大于电子平均间距的波长下实现有效放大。 研究人员推导了特定极限下二维电子气一阶声学极化率的实部和虚部与电子漂移速度的函数关系，并得出信号与量子噪声的单位长度增益。在短电子寿命（低迁移率）条件下，该增益与经典理论结果一致。此外，该工作分析了泵浦耗尽导致的增益钳制效应，计算出最大可实现强度。这些成果为设计新型声学器件（包括量子声子激光器和相位不敏感量子声子放大器）提供了理论框架。