量子科技中心_量科网

研究表明，工作在GHz频段的量子力学振子有望实现声子激光——当有效增益超过本征损耗时，将产生自持的相干振动运动。现有声子激光方案面临两大局限：一是缺乏可扩展性，二是依赖所有振子与共同场耦合，这极大限制了灵活性并阻碍特定位置的按需声子激射。鉴于可扩展多体系统能自然衍生众多应用与理论突破，解决这些局限具有迫切意义。本文论证了如何通过量子多体伊辛型自旋链的局域驱动，构建可独立寻址的可扩展声子激光阵列。该研究团队严格确立了机械振子从热运动转变为持续相干自激振荡的共振条件。与依赖公共耦合总线的前期方案不同，该工作采用纯局域驱动方式，形成具有天然模块化特性的可扩展架构，特别适合大规模量子系统集成。此外，只要满足特定共振条件，该方法仅需开关自旋-机械耦合作用即可实现特定位置单个机械振子的按需激射。值得注意的是，该声子激光阵列对共振失配具有鲁棒性，并自然呈现成对自组织同步与近共振全局锁相特性。最后，研究人员基于当前实验条件提出了可行的实施方案。