Магнитные камертоны на чипе ✛

Оригинал: "Coupling of two individual magnon resonators via a superconducting microwave resonator operating in the strong coupling regime"
arXiv:2608.30454v1 · 2026-08-31 · CC BY 4.0 · 1 мин
Две магнитные полоски обменялись колебаниями через сверхпроводящий резонатор, когда их настроили поворотом магнитного поля.

Два камертона стоят в одном зале. Если их настроить на одну ноту, они начинают звучать вместе, передавая колебания через воздух. В лаборатории вместо камертонов использовали две полоски из пермаллоя — магнитного материала, который легко намагничивается. Полоски положили на сверхпроводящую дорожку, которая работает как зал: она умеет принимать и передавать колебания, но только микроволновые, а не звуковые.

Каждая полоска имеет свою частоту колебаний. Если повернуть внешнее магнитное поле, частота меняется. Так можно настроить полоску на частоту дорожки, как камертон настраивают на ноту.

Полоски разместили под углом 50 градусов. Поворачивая поле на 25 градусов влево или вправо, учёные настраивали то одну, то другую полоску. Когда обе полоски попали в резонанс с дорожкой, сила связи выросла: они стали обмениваться энергией быстрее, чем теряли её. Это значит, что две полоски связались друг с другом через дорожку. Раньше для такой настройки требовались отдельные катушки, а теперь достаточно просто повернуть внешнее поле. Так проще делать маленькие квантовые устройства, где магнитные колебания хранят информацию.

Угол 50° между полосками выбран так, чтобы при симметричном повороте поля на ±25° обе полоски имели одинаковую резонансную частоту. Это позволило наблюдать тёмную моду, которая не видна в спектре поглощения, потому что колебания полосок гасят друг друга.

C = \frac{4g_{eff}^2}{\kappa \gamma}
Отношение квадрата силы связи к произведению скоростей затухания резонатора и магнона. При C > 1 система находится в режиме сильной связи.
Учёные
Satyendra Nath BoseAlbert Einstein
Понятия
микроволновый резонатор сверхпроводящий магнит ферромагнетик связь магнетизма и сверхпроводимости антиферромагнетик d-волновой альтермагнетик магнитный материал сверхпроводящий резонатор магнитный резонанс