Instituto de Física Fundamental (IFF), CSIC, Calle Serrano 113b, 28006 Madrid, Espagne.
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Abstract
Nous étudions les phénomènes d'amplification topologique dans des réseaux d'oscillateurs paramétriques. On retrouve deux phases d'amplification topologique, à la fois avec transport directionnel et gain exponentiel avec le nombre de sites, et l'une d'elles avec compression. Nous trouvons également une phase topologiquement triviale avec des modes à énergie nulle qui produit une amplification mais n'a pas la protection topologique robuste des autres. Nous caractérisons la résilience au désordre des différentes phases et leur stabilité, leur gain et leur rapport bruit/signal. Enfin, nous discutons de leur mise en œuvre expérimentale avec des techniques de pointe.
Résumé populaire
Pour cette raison, il est important d'étudier de nouvelles approches pour construire des amplificateurs qui peuvent dépasser ceux qui existent déjà.
Dans ce travail, nous avons exploré les phénomènes d'amplification dans les réseaux de résonateurs paramétriques.
Nous avons montré qu'il est utile d'exploiter les idées des systèmes topologiques et de les combiner avec celles des systèmes dissipatifs. Dans des régimes particuliers, cela conduit à des phases d'amplification topologique où l'on trouve un gain directionnel important, un bruit limité quantique et une large bande passante. De plus, l'amplification est topologiquement protégée contre les perturbations et l'état stationnaire peut être utilisé pour générer des états comprimés. Nos résultats permettent également de tester de nouvelles phases topologiques dissipatives, où contrairement au cas bien connu de l'effet Hall quantique, les photons peuplent désormais le système et leur interaction avec l'environnement est fondamentale pour leur existence.
Ces types d'amplificateurs topologiques peuvent être fabriqués dans plusieurs plates-formes, telles que les jonctions Josephson, les oscillateurs nano-mécaniques et les ions piégés. Cela signifie que leur utilisation peut être généralisée, et que leur réalisation abordera également des questions fondamentales sur la physique des phases topologiques dissipatives.
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Cité par
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