انسداد مگنوني در يك سامانه تركيبي اتم-مگنون

Magnon blockade in a hybrid atom-magnon system

در اين پژوهش، پديده انسداد مگنوني در يك سامانه تركيبي متشكل از يك كاواك ميكروموج كه شامل يك كيوتريت (اتم سه‌ترازي نوع ) و يك كره YIG است، بررسي شده است.  ابتدا، با در نظر گرفتن ناميزاني‌هاي مناسب ميان بسامدهاي اجزاي سامانه و با اعمال يك تبديل يكاني، هاميلتوني موثر سامانه بدست مي‌آيد. سپس، با در نظر گرفتن اثرات اتلافي و با حل معادله مستر ليندبلاد، ديناميك سامانه بدست آمده است. نتايج عددي بدست آمده براي تابع همبستگي مرتبه دوم مُد مگنوني نشان‌دهنده وابستگي درجه انسداد به دامنه ميدان خارجي اتم و همچنين ناميزاني ميان مگنون و ميدان كنترل كننده‌ آن است. نتايج مدل در نظر گرفته شده مي‌تواند به پيشرفت در توليد حالت‌هاي تك-مگنون، كه كاربردهاي فراواني در فناوري‌هاي اطلاعات كوانتومي دارد كمك كند.

In this study, the magnon blockade phenomenon is investigated in a hybrid system comprising a YIG sphere and a qutrit (-type three-level atom). In the considered model, the YIG sphere is driven via an external magnetic field, and also, an external field is applied to the qutrit. At first, the effective Hamiltonian of the system is obtained by considering appropriate detuning between the system component frequencies and applying a unitary transformation. Then, taking into account the decoherence effects, the system solution has been obtained. The obtained numerical simulations of second-order correlation functions of the magnon mode indicate the dependence of the blockade degree on the amplitude of the atomic external field and also, the detuning between the magnon and its driven field. The results of the considered model can help the progress in the generation of single-magnon states which have many applications in quantum information technologies.