Instituto de Física Fundamental (IFF), CSIC, Calle Serrano 113b, 28006 Madrid, Spagna.
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Astratto
Si studiano i fenomeni di amplificazione topologica in array di oscillatori parametrici. Troviamo due fasi di amplificazione topologica, entrambe con trasporto direzionale e guadagno esponenziale con il numero di siti, e una di esse caratterizzata da squeezing. Troviamo anche una fase topologicamente banale con modalità a energia zero che produce amplificazione ma manca della robusta protezione topologica delle altre. Caratterizziamo la resilienza al disordine delle diverse fasi e la loro stabilità, guadagno e rapporto rumore/segnale. Infine, discutiamo la loro implementazione sperimentale con tecniche all'avanguardia.
Riepilogo popolare
Per questo motivo è importante studiare nuovi approcci per costruire amplificatori che possano superare quelli già esistenti.
In questo lavoro abbiamo esplorato i fenomeni di amplificazione negli array di risonatori parametrici.
Abbiamo dimostrato che è utile sfruttare le idee dei sistemi topologici e combinarle con quelle dei sistemi dissipativi. In regimi particolari, questo porta a fasi di amplificazione topologica in cui si trova un grande guadagno direzionale, rumore quantistico limitato e ampia larghezza di banda. Inoltre, l'amplificazione è topologicamente protetta dalle perturbazioni e lo stato stazionario può essere utilizzato per generare stati schiacciati. I nostri risultati forniscono anche un modo per testare nuove fasi topologiche dissipative, dove in contrasto con il ben noto caso dell'effetto Hall quantistico, ora i fotoni popolano il sistema e la loro interazione con l'ambiente è fondamentale per la loro esistenza.
Questi tipi di amplificatori topologici possono essere fabbricati in diverse piattaforme, come giunzioni Josephson, oscillatori nanomeccanici e ioni intrappolati. Ciò significa che il loro uso può essere diffuso e che la loro realizzazione affronterà anche questioni fondamentali sulla fisica delle fasi topologiche dissipative.
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Citato da
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