Entanglement dynamics of two coupled mechanical oscillators in modulated optomechanics
我们研究了调制光机系统中两个耦合机械振子的纠缠动力学。我们发现，取决于机械耦合的强度，可以观察到机械纠缠的静态或动态行为，这对振子温度非常鲁棒。此外，我们已经表明，这种纠缠动力学是密切相关的正常模式的稳定性。考虑到机械阻尼效应，对应的临界机械耦合强度，从静态到动态纠缠的过渡发生的解析表达式也报告。该方案与实验现实的参数进行了分析，使其成为一个有前途的手段，实现宏观量子纠缠在当前国家的最先进的实验装置。
2017-12-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nonlinear Quantum Optomechanics via Individual Intrinsic Two-Level Defects
我们建议使用本征二能级系统（TLS）的缺陷状态，自然地发现在集成光机械器件探索腔QED类现象与局域声子。TLS和力学之间的Jaynes-Cummings型相互作用可以达到现有纳米光学机械系统的强耦合状态，可以通过光学机械输出光谱中的清晰签名观察到。即使在有限的温度下，这些特征也会持续存在，并且我们推导出了它们消失的温度的显式表达式。此外，用微波场驱动缺陷的能力允许实现声子阻断，并且可用的控制足以确定性地制备机械谐振器的非经典状态。
2013-05-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Phonon Quantum Nondemolition Measurements in Nonlinearly Coupled Optomechanical Cavities
在腔光学力学领域，声子数的量子非破坏（QND）测量的建议提供了一个有前途的途径，人们可以通过它来研究纳米机械谐振器的量子性质。在这里，我们调查这些QND测量的光学机械系统，其中二次耦合出现由于共享的对称性之间的一个单一的光学谐振和机械模式。我们建立了一个宽松的限制量的线性耦合，可以存在于这种类型的系统，同时仍然允许一个QND测量Fock状态。这种新的条件使光学机械QND测量，可用于探测介观力学Fock态的退相干，为量子坍塌理论提供了实验测试平台。
2018-09-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nonlinear optomechanics with gain and loss: amplifying higher-order sideband and group delay
研究了具有增益和损耗的非线性光机诱导透明。我们发现：（i）对于单个有源腔，高阶边带的传输速率和群延迟都有显著的提高;（ii）对于有源-无源耦合腔，非线性边带脉冲在宇称时间对称区可以获得数百微秒的光延迟或提前。本文首次揭示的高阶OMIT效应为低功耗光机械放大器的研制开辟了道路，这种放大器不仅可以放大探测光的强度和群延迟，还可以放大探测光的高阶边带。
2016-08-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum Nonlinear Optics Near Optomechanical Instabilities
光机系统为观察宏观物体的量子行为提供了一个独特的平台。然而，努力实现非线性行为在单光子水平已被抑制的辐射压力相互作用的小尺寸。在这里，我们表明，它是没有必要达到单光子强耦合制度，以实现显着的光机非线性。相反，在几个量子水平的非线性可以实现，即使与弱耦合，在双模光机系统驱动附近的不稳定性。在此限制下，我们建立了一个新的指数的优点，实现强非线性的规模与单光子光机械耦合和边带分辨率的机械模式相对于腔线宽。我们发现，目前的设备基于光机械晶体，被认为是在弱耦合制度，仍然可以实现强量子非线性，使单光子之间的确定性相互作用。
2014-10-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear interaction effects in a strongly driven optomechanical cavity
我们考虑如何非线性相互作用的影响，可以体现自己，甚至在一个强驱动的光机系统得到增强。使用Keldysh格林函数的方法，我们计算修改的腔密度的状态，由于线性和非线性光机械相互作用，显示出强大的修改，甚至可以出现弱的非线性相互作用。我们展示了如何这个量可以直接探测在optomechanically-induced透明型实验。我们还展示了如何增强的相互作用可以导致非经典行为，证明了g_2关联函数的行为。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhanced nonlinear interaction effects in a four-mode optomechanical ring
利用基于Keldysh Green函数方法的微扰处理，研究了四模光机械环中非线性相互作用效应的共振增强。在这样一个系统中，我们确定了五种不同类型的共振散射之间的未扰动极化激元模式，诱导的非线性光机械相互作用。通过计算腔态密度和光机械诱导透明信号，我们发现最大的非线性效应是由涉及两个声子类极化激元的衰减过程引起的。与传统的双模光机系统相比，即使在单光子耦合比腔阻尼小得多的情况下，我们提出的系统也可以表现出突出的非线性特征。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optomechanically Induced Transparency in the Nonlinear Quantum Regime
光学机械系统已经在理论上和实验上显示出类似于原子电磁感应透明，具有由第二激光束控制的尖锐透射特征。在这里，我们调查这些影响的制度中，基本的非线性性质的光机相互作用变得重要。我们表明，脉冲晶体管开关的传输仍然工作，即使在这种制度。我们还表明，在第二个机械边带的光机械诱导的透明度可能是一个敏感的工具，看到的光机械相互作用的非线性量子性质的第一个迹象，即使单光子耦合强度显着小于腔线宽。
2013-09-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear Quantum Optics in Optomechanical Nanoscale Waveguides
我们探讨了在纳米级波导中传播的光子之间实现显着的非线性相移的可能性，利用振动模式介导的光子之间的相互作用，并通过受激布里渊散射（SBS）诱导。我们介绍了一种配置，允许通过SBS涉及声波和两个泵浦场的几个数量级的光子减慢。我们提取的条件保持消失的幅度增益或损失缓慢传播的光子，同时保持热声子的影响最小。两个反向传播光子之间的非线性相位可以用来实现确定性相位门。
2016-10-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Signatures of nonlinear cavity optomechanics in the weak coupling regime
我们确定的固有的非线性相互作用的光腔光学机械系统中的机械运动之间的签名。这些签名是可观察到的，即使当腔线宽超过光机耦合率。一个强激光驱动器从腔共振频率的两倍的机械频率的红失谐使两个声子过程共振，这导致了一个非线性版本的光机械诱导透明。这种效应为测量机械振子的平均声子数提供了一种新的方法。此外，我们表明，如果强激光驱动失谐的机械频率的一半，光机械诱导透明也发生由于共振双光子过程。在这种情况下，腔对第二探针驱动的响应在探针功率方面是非线性的。这些效果应该是可观察到的光学机械耦合强度，已经在实验中实现。
2013-08-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microwave assisted coherent and nonlinear control in cavity piezo-optomechanical system
我们提出了一个腔压电光学机械系统，微波和光学自由度耦合通过超高频机械谐振器。利用三个相互作用模之间的相干性，我们证明了光放大，相干吸收和更一般的非对称Fano共振。强大的压电驱动器进一步允许访问的大振幅引起的光学机械非线性，与高次谐波通过多声子散射的光学透明性被证明。
2014-04-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum-criticality-induced strong Kerr nonlinearities in optomechanical systems
我们研究了一个混合电光机械系统，使我们能够获得可控的强克尔非线性弱耦合制度。我们表明，当可控机电子系统接近其量子临界点，强的光子-光子相互作用，可以通过调整的强度（或频率）的微波驱动场产生。非线性光学现象，例如光子阻塞的出现和非经典态的产生（例如，薛定谔猫态），预测在弱耦合制度，这是可行的，目前大多数光学力学实验。
2012-10-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhancement of the optomechanical coupling and Kerr nonlinearity using the Josephson Capacitance of Cooper-pair box
我们提出了一个方案，用于增强微波和机械谐振器之间的光机械耦合高达7个数量级的电路光机械设置中的超强耦合极限。这里考虑的三方系统由一个约瑟夫森结库珀对盒，介导的微波腔和机械谐振器之间的耦合。光机械耦合可以通过调节库珀对盒的栅极电荷和磁通量偏置来修改，这又影响库珀对盒的约瑟夫森电容。我们还表明，与适当的选择的调谐参数，光机耦合消失，系统表现出纯粹的交叉克尔型腔和机械谐振器之间的非线性。这允许系统用于声子计数。
2020-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unconventional photon blockade in three-mode optomechanics
本文分析了一个光机械系统中的光子关联，该系统包含两个非线性光学模和一个机械模，它们通过三模混频耦合。在弱驱动条件下，我们确定了弱克尔非线性区光子反聚束的最佳条件，并发现解析计算与数值计算结果是一致的。光子阻塞效应归因于三模相互作用产生的双光子激发路径中的破坏性量子干涉。
2018-05-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Steady-state Mechanical Squeezing in an Optomechanical System via Duffing Nonlinearity
力学系统中的量子压缩不仅是宏观量子效应的一个重要特征，而且还可以用来推进弱力的计量学。在这里，我们表明，强的机械压缩在稳态下可以产生的光学机械系统的机械非线性和红失谐单色驱动的腔模式。这种压缩是由非线性参量放大和腔冷却共同作用的结果，并且对机械模的热涨落具有鲁棒性。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically tunable nonlinear mechanical damping in an optomechanical resonator
Basic Research Laboratories, NTT, Inc.（NTT公司基础实验室）
本研究通过光学调制实现非线性机械阻尼的可调方案，展示了光诱导非线性阻尼及模式间交叉阻尼的实验验证。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhanced nonlinear interactions in quantum optomechanics via mechanical amplification
我们提出了一种方法，指数增强的光机械系统中的单光子耦合强度，只使用额外的线性资源。它允许人们达到光力学的量子非线性区域，其中在单光子水平上观察到非线性效应，即使裸耦合强度远小于机械频率和腔阻尼率。我们的方法是基于使用一个大振幅，强烈失谐的机械参数驱动放大机械零点波动，从而提高辐射压力的相互作用。它还具有允许时间相关控制的好处，从而实现脉冲方案。对于一个双腔光学机械装置，我们表明，我们的计划产生的光子封锁的实验可访问的参数，甚至使生产的光子态与负维格纳函数的可能。我们讨论了如何我们的方法是一个例子，一个更一般的策略，增强玻色子介导的两粒子相互作用和非线性。
2015-09-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Deterministic Mechanical Wigner Negativity via Nonlinear Cavity Quantum Optomechanics in the Unresolved-Sideband Regime
本文提出利用腔响应对机械位置的非线性，在未分辨边带区无需单光子强耦合、额外非线性或条件测量即可确定性制备机械维格纳负性，并证明其在连续驱动稳态下持续存在。
2025-08-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Entangling two exciton modes using exciton optomechanics
本文提出在集成双量子阱的半导体微腔中，通过红失谐激光驱动及斯托克斯/反斯托克斯边带共振，实现两个激子模式间的稳态纠缠，方案现实可行。
2024-10-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Enhanced quantum nonlinearities in a two mode optomechanical system
在腔光学力学中，纳米机械运动耦合到局部光学模式。当单个声子引起的光频移与腔线宽相当时，就达到了单光子强耦合的状态。我们考虑在这个制度，包括两个光学模式和一个机械模式的设置。对于与能级分裂接近共振的机械频率，我们发现光子-声子和光子-光子相互作用被显著增强。除了在一个新的制度色散声子检测，这提供了光机械光子测量的前景。我们研究这些QND检测过程中使用解析和数值方法。
2012-06-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Qubit assisted enhancement of quantum correlations in an optomechanical system
我们对机械镜与辅助量子比特微扰耦合的光机系统中的量子关联进行了理论研究。在我们的研究中，我们考虑对数负性来量化腔场和机械镜之间的静态纠缠程度，高斯量子不和谐作为超越纠缠的关联的量子性的见证。利用实验可行的参数，我们表明，纠缠和量子不和谐显着增强镜量子比特耦合的增加。此外，我们发现，在镜像量子比特耦合纠缠的存在下，可以在相当低的光机械耦合强度下产生，这对环境温度也是非常鲁棒的。总体而言，我们提出的方案提供了一些相当大的优势，实现连续变量的量子信息和通信。
2018-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Optomechanical lasing and domain walls driven by exciton-phonon interactions
本文从理论上研究了强非线性条件下平面半导体纳米结构中光泵激子与声波的相互作用。我们开始与多模光机械激光制度的光泵频率{以上}激子共振和演示宽带混沌激光光谱。我们还预测形成的光机械非线性驱动的光泵激子共振{以下}的传播光机械畴壁。域壁的稳定性条件进行了分析研究，并与直接数值模拟。我们的结果适用于非线性声传播的量子阱阵列或在平面上的布拉格半导体微腔托管激子极化激元。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum nonlinear dynamics of optomechanical systems in the strong coupling regime
随着光与力学之间耦合程度的提高，非线性效应开始在光力学中发挥重要作用。本文在保留非线性项的情况下，求解了多光子强耦合光力学系统的量子动力学。这是通过对包括驱动项的哈密顿量执行Schriffl-Wolff变换来实现的。该方法在远离红边带和蓝边带驱动的情况下有效。我们表明，机械谐振器显示自持振荡的制度，线性化模型预测的不稳定性，这些振荡的振幅是有限的非线性项。相关的光子数的振荡是存在的，由于频率混合的移位的机械和腔频率。这导致腔的功率谱密度中的额外峰值。此外，我们表明，它是可能的创建声子态的亚泊松统计时，系统是红失谐。这个结果是有效的，即使在强驱动和初始相干态。
2016-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sensing Dispersive and Dissipative Forces by an Optomechanical Cavity
我们实验研究了一个光机械腔，形成之间的机械谐振器，这是作为一个可移动的反射镜，和一个固定的光纤介质镜。当光纤尖端和机械谐振器之间的距离小于约1微米时，观察到系统行为的显著变化。观察到的效果是由于卡西米尔力，库仑相互作用，由于陷阱电荷，和光机耦合的综合影响。实验结果与理论计算结果的比较表明，两者具有部分一致性.
2016-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-photon nonlinearities in two-mode optomechanics
我们提出了一个详细的理论分析的弱驱动多模光机系统，其中两个光学模式是强和近共振耦合到一个单一的机械模式通过三波混频相互作用。我们计算了两个光场的一次和两次强度相关性，并将它们与原子-腔系统中的类似相关性进行了比较。非经典光子的相关性时出现的光机耦合$g$超过腔衰减率$κ$，我们讨论的签名，单，双光子共振以及量子干涉。我们还发现了一个长寿命的相关性，衰减缓慢的机械衰减率$γ$，反映了一个单一的声子状态检测后的光子预示着准备。我们的结果提供了深入了解多模光力学的量子机制，与潜在的应用量子信息处理与光子和声子。
2012-10-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear quantum dot optomechanics
波混频是玻色子系统中的一种典型现象。在光学力学中，光学频率的电磁波或光子与射频的弹性波或声子之间的双向转换正是建立在这一基本原理上。表面声波在芯片上提供了一种通用的互连，因此能够实现远程系统的光机控制。本文报道了两个射频声表面波和激光光子的相干场通过单个量子点激子的偶极跃迁实现的相干非线性三波混频。在解决边带制度，我们证明了两个SAW之间的和差频产生的基本声学模拟，并采用相位匹配确定性地增强或抑制个别边带。这种声域和光域之间的双向传输是由理论描述的，该理论充分考虑了直接和虚拟的多声子过程。最后，我们表明，波混合的精度是有限的现代射频电子学的频率精度。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Two-mode Schrödinger-cat states with nonlinear optomechanics: generation and verification of non-Gaussian mechanical entanglement
腔量子光学力学作为量子科学和技术的一个新平台，其应用范围从量子信息处理到物理基础的测试。对于光学力学来说，至关重要的是非高斯运动状态的产生和验证，而一个关键的突出挑战是在两个机械振荡器的位移中观察到规范的双模薛定谔猫态。在这项工作中，我们介绍了一种脉冲的方法，利用辐射压力相互作用的非线性结合光子计数测量产生这种纠缠的非高斯机械状态，并且，重要的是，描述了一个协议，使用后续的脉冲相互作用，以验证产生的非高斯纠缠。我们的脉冲验证协议允许的两个机械振荡器的正交矩被测量到任何有限的顺序提供了一个工具集的实验表征的二分机械量子态，并允许广泛的不可分离性标准进行评估。关键的实验因素，如光损耗和开放系统的动力学，仔细分析，我们表明，该计划是可行的，只有轻微的改进，目前的实验操作外的解析边带制度。我们的方案提供了一个新的途径，量子实验纠缠机械振荡器，并提供了显着的潜力，进一步研究和开发，利用这种非高斯态的量子信息和传感应用，并研究量子到经典的过渡。
2022-06-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Kerr-like nonlinearities in an optomechanical system with an asymmetric anharmonic mechanical resonator
在基于Bogoliubov平均法的非久期微扰理论框架下，研究了具有非对称非简谐机械谐振腔的光机系统。在哈密顿量中出现了光子与振动量子的交叉克尔相互作用和类克尔自相互作用。这些相互作用由机械谐振器的振荡的三次和四次非线性以及在机械位移中是线性的腔-谐振器相互作用引起。我们证明了振动量子数的非线性行为，并发现这种行为是由交叉克尔相互作用控制的。结果表明，在没有驱动和耗散的情况下，腔（或机械谐振器）的构造的叠加Yurke-Stern-like态在某些时候解开系统的纠缠模式。所得到的结果提供了新的可能性，控制光学机械系统的非对称机械振荡。
2021-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Four-wave-cooling to the single phonon level in Kerr optomechanics
腔光学力学领域已经实现了突破性的光子控制和检测的机械振荡器，基于他们的耦合到线性电磁模式。然而，最近，有一个上升的兴趣，探索腔非线性作为一个强大的新资源，在辐射-压力相互作用系统。在这里，我们提出了一个磁通介导的光机械装置结合非线性约瑟夫森超导量子干涉腔与机械纳米梁。我们演示了如何微波电路的固有克尔非线性可以用于一个反直观的蓝失谐边带冷却计划的基础上多音腔驱动和腔内四波混频。基于系统高达$g_0 = 2π\cdot 3.6\,$ kHz的大单光子耦合率和高的机械品质因数$Q_\mathrm{m} \approx 4\cdot 10^{5}$，我们实现了$\mathcal{C}_\mathrm{fw} > 100$的有效四波协同，并证明了接近其量子基态的机械振子的四波冷却，实现了$n_\mathrm{m} \sim 1.6$的最终占据。我们的研究结果显着推进最近开发的平台，通量介导的光学力学和演示如何腔克尔非线性可以用于腔光学力学的新的控制方案。
2021-04-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optomechanical detection of weak forces
光学机械系统通常用于测量弱力。在这些系统中可以使用反馈回路来实现降噪。在这里，我们表明，即使反馈是不能够提高的信噪比的设备在平稳的条件下，它是可能的设计一个非平稳的策略，能够提高灵敏度。
2003-03-03 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Nonlinear dynamics of weakly dissipative optomechanical systems
光机系统吸引了很多关注，因为它们为量子测量、转换、混合系统和量子物理的基础研究提供了一个新的平台。他们的经典非线性动力学是令人惊讶的丰富，迄今为止仍有待探索。致力于这一主题的工作通常集中在耗散常数，这是大大大于目前的实验中遇到的，这样的弱耗散光学机械系统的非线性动力学几乎是未知的水域。在这项工作中，我们填补了这一空白，并调查在这个重要的政权的规则和混沌动力学。为了分析动力学吸引子，我们将“广义排列指数”方法扩展到耗散系统。我们表明，即使当混沌运动是不存在的，在弱耗散制度的动态是非常敏感的初始条件。我们认为，减少耗散允许混沌动力学出现在一个小得多的驱动力，并使各种路线的混乱。我们确定了三个通用功能弱耗散经典光机非线性动力学：极限环和极限环面之间的Neimark-Sacker分歧（导致梳的频谱中的边带），准周期性的路线混乱，和存在的瞬态混沌。
2020-01-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Multimode oscillation and its route to chaos in transverse-mode-coupled optomechanical resonators
Basic Research Laboratories, NTT, Inc.（NTT公司基础研究实验室）
本文展示横模耦合光机平台，通过工程化机械模式抑制低阶内共振，实现稳定多模振荡，并观察拍频分数化及混沌，为高维非线性动力学提供可扩展平台。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Steady-state entanglement activation in optomechanical cavities
量子不和谐和一些相关的指标，目前正在提高无情的兴趣，作为一个新的范式，非经典相关超越纠缠。除了基本的方面，各种研究表明，不和谐是量子信息处理中一种宝贵的资源，但迄今为止还没有被探索。沿着这条线，一个相当引人注目的方案是{纠缠激活}。多体系统中两个分离的部分之间的初始不和谐会影响动力学，从而在两部分之间建立纠缠，否则不会出现这种情况。迄今为止，这种过程被证明只能动态地实现，即，在存在噪声的情况下不能保证稳定的纠缠吞吐量。在这里，我们发现了一个{ \it discord-activated机制产生稳态纠缠}生产在一个现实的连续变量设置。这包括两个耦合的光学机械腔，其中光学模式（OM）通过光纤进行通信。我们首先使用一个简化的模型来突出创建的稳态不和谐的OM之间。我们接下来表明，这种不和谐提高了系统中可达到的静态光机械纠缠的水平，使其对温度和热噪声更鲁棒。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative Optomechanics in a Michelson--Sagnac Interferometer
耗散光学力学研究光学元件的运动与腔的衰减率的耦合。我们提出并从理论上探讨了该系统在光域中的实现，使用组合的迈克尔逊-Sagnac干涉仪，这使得一个强大的和可调的耗散耦合。在这样的设置中的量子干涉导致在较低的运动边带的抑制，导致在非边带分辨制度强烈增强冷却。利用最先进的参数，基态冷却和低功率量子限制位置转换都是可能的。一个强大的和可调的耗散耦合的可能性开辟了一条新的途径，对观察基本的光力学效应，如有质动力压缩或非线性动力学。除了光学力学，这里提出的方法可以很容易地转移到其他设置，包括非线性介质，原子系综，或单原子等系统。
2011-08-04 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
Probing millicharged particles with ultrasensitive optical nonlinear sensor based on levitated cavity optomechanics
本实验并不排除体质量中电荷电荷为10^（-12）e的粒子。本文提出了一种利用悬浮微球耦合光腔测量毫荷电粒子的可行方案。结果表明，微振荡器的光探测谱由于毫荷电粒子的存在而出现明显的位移。由于光克尔效应的线宽很窄（10^（-7）Hz），这种漂移将更加明显，从而使毫电荷更容易被探测到。提出了一种利用均匀带电环消除极化力背景的方法，使该方案在精度上比现有实验显示出很强的优势。该技术为探测凝聚态物质中的暗物质和非零电荷中微子开辟了新的应用途径。
2017-10-10 cond-mat.mes-hall hep-ex physics.optics
Permanent Directional Heat Currents in Lattices of Optomechanical Resonators
我们研究了光机械谐振器晶格中的声子动力学，其中相互耦合的光子模式被相干驱动，机械谐振器是解耦的，并连接到独立的热浴。我们提出了一个一般的程序来获得有效的Lindblad动力学的声子模式的任意晶格几何形状，其中的光模式起着有效的水库，介导的声子非平衡动力学的作用。我们展示了如何稳定在任意距离上表现出定向热流的稳态，尽管没有热梯度和机械谐振器之间的直接耦合。
2020-02-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Critical quantum fluctuations and photon antibunching in optomechanical systems with large single-photon cooperativity
腔光学力学中的一个相关问题是，达到大的单光子协同性的状态，即单光子耦合率超过腔和机械衰减率的几何平均值，是否可以实现任何新的现象。我们表明，在某些多模光学机械系统中，单光子合作确实可以是一个品质因数。我们首先研究了一个腔模和两个机械振子的系统，它结合了悬浮光学力学和相干散射与标准色散光学力学的概念。后来，我们研究了一个更复杂的设置，包括三个腔模式，它不依赖于悬浮光力学，只具有色散光力学与直接腔驱动的相互作用。这些系统可以有效地实现从量子光学已知的简并或非简并参量振荡器模型，但在不寻常的有限尺寸制度的基本模式（S）时的单光子合作是大的。我们表明，这些系统的响应相干光探测可以是高度非线性的探测功率，即使平均光子占用数低于统一。非线性光机相互作用具有探针驱动器将有效地振幅压缩自身的特殊后果。对于大的单光子合作，这发生在小的占用数，这使得观察到的非经典的反聚束的传输探测光子由于相消干涉效应。最后，我们表明，随着探测功率的进一步增加，系统进入一个临界状态，其特征在于固有的非线性动力学和非高斯状态。
2020-05-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Beyond linear coupling in microwave optomechanics
我们探讨了腔光机系统的非线性动力学。我们的实现包括一个鼓面纳米机电谐振器（NEMS）耦合到一个微波腔，允许一个近乎理想的平台来研究纯粹由于辐射压力物理所产生的非线性。实验是在强微波斯托克斯泵浦下进行的，该泵浦触发机械自持振荡。我们分析的结果在一个扩展的非线性光学力学理论的框架，并表明，二次和三次耦合项的光学力学哈密顿必须考虑。定量协议的测量得到考虑只有真正的几何非线性：没有热光不稳定性观察，与激光驱动的系统相比。基于这些结果，我们描述了一种方法来量化的微波光机器件的非线性特性。这种技术现在在量子电动力学工具箱中可用，但完全通用，对于开发新方案是强制性的，其中高阶耦合项被提出作为新资源，如量子非破坏测量，或在寻找新的基本量子签名时，如量子引力。我们还发现，该运动在微波输出场中留下了一个宽梳极窄的峰，这也可以在特定的基于微波的测量中利用，可能仅受基态冷却NEMS设备的光场和机械场的量子噪声的限制。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear optomechanical systems with quasi-periodic and chaotic dynamics
本文研究光子场绝热消除下含线性、二次和三次光力相互作用的非线性光力系统，分析有效势从单阱到双阱的转变，并揭示不同相互作用组合及调制光场功率对准周期与混沌动力学之间转换的影响。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optomechanical tuning of nonlinearity in graphene resonators
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
该研究提出一种光机械方法，通过光热加热与光腔的光机械相互作用，实现对石墨烯谐振器非线性响应的主动可逆原位调控，为二维纳米机电系统力学响应调控提供通用策略。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall
Theory of bifurcation amplifiers utilizing the nonlinear dynamical response of an optically damped mechanical oscillator
我们考虑一个标准的光机械系统，其中机械振荡器通过辐射压力相互作用耦合到腔模。振荡器在其谐振频率下被相干地驱动，而腔模式在其谐振频率以下被驱动，从而提供机械振荡的光学阻尼。我们研究了在这种装置中的机械振荡器的非线性相干响应。对于大的机械振幅，我们发现，系统可以显示动力学多稳态，如果光-机协同超过一个临界值。这种分析涉及标准的光学机械阻尼的动态吸引子已知的光学机械自持振荡的理论。我们还研究了热噪声和量子噪声的影响，并估计了噪声引起的系统稳定状态之间的切换率。然后，我们考虑这个系统的应用，主要集中在它如何可以被用来作为小的机械或光学信号的检测分叉放大器。最后，我们表明，在一个相关的，但更复杂的设置具有共振光机械相互作用，可以实现相同的效果与放宽要求的机械振荡的大小。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controllable nonlinear effects in a hybrid optomechanical semiconductor microcavity containing a quantum dot and Kerr medium
从理论上研究了由两个光耦合的半导体微腔组成的混合量子光机械系统中的非线性效应，该微腔含有一个量子点和一个Kerr非线性衬底，平均腔内光场的稳态行为表明该系统可以用作全光开关。我们进一步研究了可移动分布式布拉格反射器（DBR）的机械位移的小波动的频谱，并观察到正常模式分裂（NMS）发生高克尔非线性和泵浦功率。此外，我们已经表明，系统的稳态表现出两种可能的二分纠缠通过适当的调整系统参数。纠缠结果表明，该系统具有应用于量子通信平台的潜力。我们的工作表明，克尔非线性可以有效地控制混合系统的光学特性，这可以用来设计高效的光学器件。
2018-07-30 cond-mat.mes-hall
Optomechanical systems with nonlinear interactions: photon blockade, collapse-revival effect and Fano-like resonance
本文研究含二次和三次非线性相互作用的光机械系统，利用Bogoliubov平均方法解析推导光场平均振幅，揭示光子阻塞、崩塌-复苏效应及由Fano干涉引起的谱线不对称性。
2025-06-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Equivalence between an optomechanical system and a Kerr medium
本文研究了机械振子位置调制腔频率的光机系统的光学双稳性。光模的稳态平均场方程与克尔介质的方程相同，因此我们期望它具有相同的特征行为，具有下分支、中分支和上分支。然而，机械谐振器的位置波动的存在导致新的功能：上分支在某些参数区域中在足够强的驱动下将变得不稳定。我们确定适当的参数制度的上分支是稳定的，我们确认，通过量子稳态的数值研究，机械模式确实作为一个克尔非线性光学模式在低温极限。这种光机系统与克尔介质的等效性对于腔光机在量子非线性光学和量子信息科学中的应用具有重要意义。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonclassical mechanical states in cavity optomechanics in the single-photon strong-coupling regime
该研究聚焦腔光力学系统的瞬态动力学，发现单光子强耦合区的光驱动可使初始力学相干态演化为具有强负Wigner函数的非经典相干叠加态，且该负性对弱耗散具有鲁棒性。
2024-05-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity Optomechanics
我们回顾了腔光学力学领域，它探讨了电磁辐射和纳米或微机械运动之间的相互作用。这篇评论涵盖了光学腔和机械谐振器的基础知识，他们的相互光机械相互作用介导的辐射压力，各种各样的实验系统，表现出这种相互作用，光学测量的机械运动，动态反作用放大和冷却，非线性动力学，多模光力学，并建议为未来的腔量子光力学实验。此外，我们描述了基本量子物理学和光机械设备的可能应用的前景。
2013-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Negative nonlinear damping of a graphene mechanical resonator
我们实验研究了多层石墨烯谐振器的非线性响应，使用超导微波腔来检测其运动。辐射压力用于驱动光机械诱导透明配置中的机械谐振器。通过改变驱动音和探测音的振幅，可以使机械谐振器进入非线性极限。利用光机械耦合的标定，我们量化了机械Duffing非线性。通过增加驱动力，我们观察到在大振幅的机械耗散率的下降，这表明在石墨烯谐振器中的负非线性阻尼机制。增加的光学机械反作用，我们观察到一个非线性政权不描述的Duffing响应，包括新的不稳定性的机械响应。
2015-08-18 cond-mat.mes-hall
Self-induced oscillations in an optomechanical system
本文研究了一个光机械系统的非线性动力学，该系统由一个照明法布里-珀罗腔组成，其一端的反射镜连接到一个振动悬臂梁上。这样的系统可以经历负的光诱导阻尼并进入自诱导振荡的状态。我们提出了一个系统的实验和理论研究，随后的吸引子图描述的非线性动力学，在实验装置中的振荡幅度变大，和反射镜的运动是由几个光学模式的影响。一个理论已经开发，产生详细的定量协议与实验结果。这包括观察一个政权，其中两个机械模式的悬臂梁同时激发。
2007-11-17 cond-mat.mes-hall
