В сверхпроводящем контуре, охлаждённом до температуры ниже 10 милликельвинов, механический осциллятор колеблется с частотой 5.33 мегагерца. Обычно в таких системах механика живёт дольше света, но здесь роли меняются: осциллятор затухает быстрее, чем фотоны в резонаторе. Этот обращённый диссипативный режим превращает механическую моду в холодный дирижёр, который заставляет вакуум петь неклассические ноты.

Когда частоту лазера медленно модулируют, квантовые флуктуации вакуума параметрически усиливаются. Рождаются пары микроволновых фотонов — динамический эффект Казимира. Керровская нелинейность, возникающая после адиабатического исключения механики, ограничивает их число и вызывает осцилляции во времени. При слабой нелинейности фотоны размножаются экспоненциально, при сильной — пульсируют.

В определённом режиме фотоны демонстрируют субпуассоновскую статистику (параметр Манделя до −0.5) и одновременно отрицательность функции Вигнера. Сжатие квадратур достигает 4.3 дБ в полной модели и 5 дБ в приближении слабой связи. Скорость генерации фотонов варьируется от 10 МГц до 1.23 ГГц. Такое сочетание неклассических признаков в одной схеме недостижимо в стандартных оптомеханических системах.

До сих пор обращённый диссипативный режим использовали для охлаждения, усиления и запутывания, но не для рождения неклассических состояний света. Новая работа показывает, что медленная модуляция частоты лазера превращает этот режим в источник фотонов с двумя неклассическими подписями сразу. Индуцированная керровская нелинейность — настраиваемая, её задаёт механический осциллятор, а не фиксированный материал. Это открывает путь к компактным источникам неклассического микроволнового излучения для квантовых вычислений, квантовой сенсорики и квантовой связи.