研究进展：量子谐振子，离子阱-高阶量子压缩 | Nature Physics

本文报道了牛津大学研究团队在Nature Physics上发表的一项突破性成果。背景方面，量子谐振子中的非线性相互作用是产生压缩态等非经典量子态的关键，但高阶非线性相互作用通常非常微弱或需要专门的硬件。研究目的是探索一种在混合振荡器-自旋系统中实现高阶非线性玻色相互作用的新方法。研究方法是通过组合两种自旋相关的线性玻色相互作用，在单个离子阱上成功实现了高达四阶的非线性玻色相互作用，并重点研究了广义压缩。实验结果表明，该团队不仅首次在单一平台上实现了三阶压缩（trisqueezing）和四阶压缩（quadsqueezing），还通过重构产生态的维格纳函数对其进行了表征，且四阶压缩的制备速度比传统方法快逾百倍。结论指出，该方法对相互作用阶数没有根本性限制，且适用于任何支持自旋相关线性相互作用的平台，为通用量子计算和模拟复杂材料提供了新的可行方案。