Beobachtung des außergewöhnlichen Punkts in Höhlen-Magnon-Polaritonen

Magnon-Polaritonen sind hybride Licht-Materie-Quasiteilchen, die aus der starken Kopplung zwischen Magnonen und Photonen entstehen. Sie haben sich als potenzieller Kandidat für die Implementierung von Quantenwandlern und -speichern herausgestellt. Aufgrund der Dämpfungen sowohl von Photonen als auch von Magnonen haben die Polaritonen begrenzte Lebensdauern. Stationäre Magnon-Polaritonzustände können jedoch durch ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Pumpen und Verlusten erreicht werden, sodass das intrinsisch Nicht-Gleichgewichtssystem durch einen nicht-hermitischen Hamilton-Operator beschrieben werden kann. Hier entwerfen wir ein einstellbares System der Quanten-Elektrodynamik in einer Höhle mit einer kleinen ferromagnetischen Kugel in einer Mikrowellenhöhle und gestalten die Dämpfungen von Photonen und Magnonen, um Höhlen-Magnon-Polaritonen zu erzeugen, die nicht-hermitische spektrale Entartungen aufweisen. Durch die Anpassung der Kopplungsstärke zwischen Magnon und Photon beobachten wir die polaritonische kohärente perfekte Absorption und demonstrieren den Phasenübergang am außergewöhnlichen Punkt. Unser Experiment bietet eine neuartige makroskopische Quantenplattform, um die nicht-hermitische Physik der Höhlen-Magnon-Polaritonen zu erkunden.