Quantum tomography of magnons using Brillouin light scattering

马格农 布里渊区 布里渊散射 光散射 断层摄影术 光学 物理 散射 凝聚态物理 激光器 铁磁性
作者
Sanchar Sharma,Silvia Viola Kusminskiy,Victor A. S. V. Bittencourt
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:110 (1) 被引量:3
标识
DOI:10.1103/physrevb.110.014416
摘要

Quantum magnonics, an emerging field focusing on the study of magnons for quantum applications, requires precise measurement methods capable of resolving single magnons.Existing techniques introduce additional dissipation channels and are not apt for magnets in free space.Brillouin light scattering (BLS) is a well-established technique for probing the magnetization known for its high sensitivity and temporal resolution.The coupling between magnons and photons is controlled by a laser input, so it can be switched off when a measurement is not needed.In this article, we theoretically investigate the efficacy of BLS for quantum tomography of magnons.We model a finite optomagnonic waveguide, including the optical noise added by the dielectric, to calculate the signalto-noise ratio (SNR).We find that the SNR is typically low due to a small magneto-optical coupling; nevertheless, it can be significantly enhanced by injecting squeezed vacuum into the waveguide.We reconstruct the density matrix of the magnons from the statistics of the output photons using a maximum likelihood estimate.The classical component of a magnon state, defined as the regions of positive Wigner function, can be reconstructed with a high accuracy while the non-classical component necessitates either a higher SNR or a larger dataset.The latter requires more compact data structures and advanced algorithms for post-processing.The SNR is limited partially by the input laser power that can be increased by designing the optomagnonic cavity with a heat sink.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
西瓜瓜完成签到,获得积分10
1秒前
小李完成签到,获得积分10
1秒前
李希给李希的求助进行了留言
2秒前
syl完成签到,获得积分10
2秒前
小扁大王完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
Jay发布了新的文献求助10
3秒前
李爱国应助英勇的莺采纳,获得10
4秒前
4秒前
答辩完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
qiqigao发布了新的文献求助10
6秒前
wjj发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
dkm完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
蓝天应助专一的绿蓉采纳,获得10
10秒前
10秒前
落竹发布了新的文献求助10
10秒前
你的背包完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
咕噜肉完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
OVERLXRD完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
huqin完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
18秒前
王来敏完成签到,获得积分10
18秒前
深情安青应助lifeng采纳,获得10
20秒前
果果完成签到,获得积分10
21秒前
杨咩咩发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
Mrsy完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
Verity给Verity的求助进行了留言
23秒前
qiqigao完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
bkagyin应助初景采纳,获得10
25秒前
26秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6452453
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8264166
关于积分的说明 17610795
捐赠科研通 5517513
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2904046
邀请新用户注册赠送积分活动 1880957
关于科研通互助平台的介绍 1723022