Approximate evolution for a hybrid system: An optomechanical Jaynes-Cummings model
在这项工作中，我们开始从两个已知的系统建立一个唯象的哈密顿量：一个泵浦光机械系统的哈密顿量和Jaynes Cummings哈密顿量。利用代数技巧，我们构造了一个近似的时间演化算子$\hat U_{opt}$的强制光机系统（作为一个产品的指数），并采取JC哈密顿量作为一个相互作用。我们用$\hat U_{opt}$对后者进行变换，得到了一个广义的相互作用图哈密顿量，它可以线性化，其时间演化算符可以写成乘积形式。的分析结果进行了比较，与纯数值计算使用完整的哈密顿量和它们之间的协议是显着的。
2020-08-09 quant-ph
Explanation of the Observed Energy Exchange through the vacuum in Optomechanics
Università di Pavia（帕维亚大学）；RIKEN（理化学研究所）；The University of Michigan（密歇根大学）
本文通过全量子模型揭示高阶光力相互作用产生声子-声子耦合，定量解释真空介导能量交换，并提出循环过程实现净功提取。
2026-09-22 quant-ph
Higher-order interactions in quantum optomechanics: Analytical solution of nonlinearity
介绍了一种求解量子力学中二次相互作用引起的非线性朗之万方程的方法。一般采用零阶线性化近似，本文提出了一阶和二阶截断摄动格式。这些计划采用高阶系统运营商，然后近似数运营商与其相应的平均玻色子数，只有在需要的地方。导出了高阶算符的谱密度，得到了零时延下二阶关联函数的表达式，揭示了理想激光器在阈值时的腔光子占有率达到$\sqrt{6}-2$，与大量的数值计算结果符合得很好.作为进一步的应用，量子非谐振子的分析，$Q-$函数的计算，量子限制放大器的分析，和非爆破测量。
2017-11-27 quant-ph
Higher-order exceptional point in a blue-detuned non-Hermitian cavity optomechanical system
非厄米特系统中的高阶例外点由于其灵敏的增强和独特的拓扑特征而引起了人们的极大兴趣。然而，实现这样的EP仍然是具有挑战性的，因为与二阶EP（EP 2）相比，在量子系统中通常需要更多的微调参数。在这里，我们提出了一个非厄米三模光机系统的蓝边带制度预测的三阶EP（EP3）。通过推导拟厄米条件的建议系统，一个腔的损失和另一个与增益必须要求。然后，我们表明，EP 3或EP 2可以观察到时，机械谐振器（MR）是中性的，损失或增益。对于中性MR，我们发现通过在参数空间中调节系统参数可以预测两个简并或两个非简并的EP3，而当系统参数从EP3导出时，可以观察到四个非简并的EP2，这与以前在红失谐光力学系统中的研究不同.对于增益（损失）MR，我们发现只有两个简并EP 3或EP 2可以通过调谐增强耦合强度预测。我们的建议提供了一个潜在的方法来预测高阶EP或多个EP 2和研究多模量子压缩周围的EP使用蓝失谐非厄米光力学系统。
2022-09-28 quant-ph
Higher-order exceptional points and enhanced quantum squeezing in a pseudo-Hermitian semiconductor optomechanical system
Hunan Normal University（湖南师范大学）
本文研究赝厄米半导体光机械系统中光子、激子和声子三体耦合产生三阶奇异点（EP3），并揭示EP3附近激子极化激元的双模量子压缩显著增强，同时PT对称相中压缩动力学产生频率梳，而PT对称破缺相和EP3处压缩恒定，可用于探测相变和EP3。
2026-06-01 quant-ph
Generalized Ultrastrong Optomechanics
我们提出了一个可靠的方案来实现一个广义的超强光机耦合的双模交叉克尔型耦合系统，其中的玻色子模式是强驱动。有效的光机相互作用的形式是一种模式的光子数算子和另一种模式的正交算子的乘积。耦合强度和正交相位都可以通过驱动场来调节。耦合强度可以被大大增强，达到超强耦合制度，在那里的少光子光学力学效应，如光子封锁和宏观上不同的量子叠加变得容易。可调正交相位的存在也使得能够实现几何量子操作。数值模拟表明，该方法在较宽的参数空间内都能很好地工作。我们还提出了这个计划的实验实施的分析。
2018-02-26 quant-ph
Lower- and higher-order nonclassicality in a Bose-condensed optomechanical-like system and a Fabry-Perot cavity with one movable mirror: squeezing, antibunching and entanglement
研究了两个物理系统的各种低阶和高阶非经典性质：（i）由法布里-珀罗腔和一个非线性振荡镜组成的光机械系统和（ii）由陷在光学腔内的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）形成的类光机械系统。调查进行使用微扰方法，导致封闭形式的相关玻色子运营商的时间演化的解析表达式。在第一个系统中，我们观察到辐射压力耦合导致了低阶和高阶压缩、反聚束、纠缠和模间压缩的出现。研究了非线性振荡镜与腔模的相干相互作用的影响，发现当耦合强度增加时，所研究的光机系统变得更加非经典（纠缠）.还观察到，观察到纠缠的可能性取决于可动镜的相位。作为第一个系统的哈密顿量的特殊情况，得到了囚禁BEC系统的哈密顿量，证明了囚禁BEC系统中存在各种非经典性，并报道了这些非经典性随各种物理参数的变化，目的是了解导致和控制非经典性的物理过程.
2017-08-13 quant-ph
Nonlinear Limits to Optomechanical Thermometry
光机测温法是一种精确的、无需参考的测量绝对温度的方法。虽然需要泵浦高的光功率来克服噪声并减少积分时间，但实际上对有用的光功率存在上限，而不管所有其他非理想效应。边带不等效是量子光学力学和等效实验中高阶算符代数所得到的一种非线性效应，它导致边带的不对称频移和粒子数的额外差异。本章讨论了以前未被注意到的非线性效应所产生的边带不等效的光机和拉曼测温，这决定了一个上限，在可用的光功率的温度读出。
2019-08-20 quant-ph
Effect of higher-order interactions in a hybrid Electro-Optomechanical System
详细分析了光机非线性对光电机械混合系统（EOMS）动态演化的影响。在广泛的参数范围内进行的研究表明，二次耦合项显着改变了系统的动态，因此不能忽略任何潜在的应用。
2019-11-22 nlin.CD physics.optics quant-ph
Weak value amplification of photon number operators in the optomechanical interaction
本文提出了一个实验方案，利用暗端口后选择和弱测量来放大单光子对置于法布里-珀罗腔中间并初始化于基态的机械振子的辐射压效应。通过在两个准正交态中准备和后选择光子（系统），辐射力算符的弱值可以位于本征值谱之外，从而在位置表示中对机械振荡器（测量装置）的波函数产生大的移位。因此，与没有后选择（即仅预选）的光子引起的效应相比，单个光子对处于其最终状态的振荡器的平均位置的效应可以被放大。强测量场景也进行了分析。在这种情况下，实现了更高的放大效应，并且振子的平均位置达到零点波动的水平，但是对系统的反作用增加，并且后选择概率较小。
2018-09-27 quant-ph
Temporal evolution of a driven optomechanical system in the strong coupling regime
本文利用李代数方法推导了强耦合受迫光机械系统的时间演化算符，通过平均指数近似处理数算符，并与数值解对比验证了近似的高精度。
2023-12-21 quant-ph
Higher-order exceptional point in a pseudo-Hermitian cavity optomechanical system
高阶例外点（EPs），由非厄米简并，在灵敏度增强方面比二阶EPs（EP 2）表现出更大的优势。因此，在各种量子系统中寻找高阶EP对量子信息科学具有重要意义。在这里，我们提出了一个基准腔光学机械（COM）系统组成的机械谐振器（MR）耦合到两个腔通过辐射压力预测的三阶例外点（EP 3）。首先，我们考虑到浴效应，给出了非厄米特COM系统的伪厄米特条件。然后我们考虑了机械增益效应，发现不具有$\mathcal{PT}$对称性的赝厄米COM系统在对称腔和非对称腔中都可以存在EP 3和EP 2。在对称情况下，在参数空间中只能预测EP 3或EP 2，但在非对称情况下，通过调节COM耦合强度，可以将EP 3和EP 2相互转换。我们进一步考虑具有增益的一个腔的情况。对于这种情况，伪厄米COM系统是$\mathcal{PT}$对称的，并且还可以托管EP 3或EP 2。讨论了系统参数对它们的影响。我们的建议提供了一个潜在的方式来实现灵敏的检测和研究其他物理现象{周围}高阶EP 3在非厄米COM系统。
2021-12-14 quant-ph
Theoretical analysis towards accurate optomechanical detection of quantum gravity effects
College of Sciences, Northeastern University（东北大学理学院）；School of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University（陕西师范大学物理与信息技术学院）；Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学物理系）；Research Center of Quantum Physics, Northeastern University（东北大学量子物理研究中心）；ICMM-CSIC（西班牙国家研究委员会分子物质物理研究所）
本文针对光机械系统检测量子引力效应的研究，重新分析两种实验平台并纳入非线性动力学与激光相位噪声，修正测试方案与灵敏度界限，指出理想化估计高估分辨率，需考虑高阶相互作用与噪声抑制。
2026-08-12 quant-ph
Quantum Optomechanics with Single Atom
近年来，人们对单原子或原子系综辅助的腔场光机械耦合的探索日益增多，这为量子光学与纳（微）力学系统的接口开辟了一条实验可行的途径。在本文中，我们详细研究了这种由三重耦合所描述的光子、声子和原子的复合量子动力学，这种复合量子动力学只存在于三重杂化系统中：具有可移动端镜的腔QED系统。在参数共振条件下，我们精确对角化了三重杂化系统的哈密顿量。我们发现，与双折射波近似，混合系统是由一个广义的自旋-轨道耦合，其中的轨道角动量算符定义通过乔丹-施温格实现与两个玻色子模式，对应于镜振荡和单模光子的腔。在非常大的角动量的准经典极限下，该系统将表现得像Jaynes-Cummings模型描述的标准腔QED系统，因为角动量算符被转换为单模的玻色子算符。我们用一个实验可及的系统来测试这一观察结果，该系统中的原子位于一个移动的镜子中。
2008-10-23 quant-ph
Force sensing beyond standard quantum limit with optomechanical `soft' mode induced by non-linear interaction
我们考虑一个光机系统，它是由一个机械和光学模式通过线性和二次光机色散耦合相互作用。该系统在高品质因数机械谐振器的情况下在未分辨的边带极限中操作。这样的系统然后充当参数驱动的振荡器，从而获得弹性常数的强度辅助可调性。这使得光学机械系统能够在其“软模式”下操作，其中机械弹簧软化并以较低的谐振频率响应。我们表明，这种软模式可以利用非线性反作用噪声，从而产生更高的力的灵敏度超过传统的标准量子限制。
2019-12-11 quant-ph
Phase Conjugation in Quantum Optomechanics
本文分析了由双色光场引起的含时拍音驱动的一对光机械振子模的相位共轭耦合。的直接和相位共轭模式的动力学表现出熟悉的时间反演的质量，导致相反的符号温度的模式在经典的操作制度，但这些功能是有限的量子效应由于量子力学算子的非交换性质。这些效应可以通过量子位读出振荡器来测量。作为该系统在传感中的一个潜在应用，我们讨论了一种应用相位共轭交换来消除作用在系统上的外力的协议。
2013-07-22 quant-ph
Breakdown signatures of the phenomenological Lindblad master equation in the strong optomechanical coupling regime
主方程的Lindblad形式已被证明是描述与感兴趣的量子系统相互作用的环境的影响的最方便的方法之一。对于单一系统，表征这些相互作用的跳跃算子通常具有简单的形式和清晰的解释。然而，对于耦合系统，这些运营商采取显着不同的形式和完整的动态不能描述的跳跃运营商只对个别子系统。在这项工作中，我们研究了一个共同的唯象模型的主方程和更严格的缀饰状态的光学机械系统的主方程之间的差异。我们提供了一种分析方法来获得这两种模型的系统的吸收谱，并显示坏腔和超强耦合极限的唯象模型的击穿。我们提出了一个仔细的讨论，在这两个模型中的光学腔的间接退相及其作用的差异，其预测的吸收光谱。我们的工作提供了一个简单的实验测试，以确定是否可以使用更简单的唯象模型来描述系统，是朝着更好地理解子系统之间的耦合作用的开放量子系统动力学的一步。
2020-07-06 quant-ph
Quantum heat engine in the optomechanical system with mechanical parametric drive
Wilczek Quantum Center, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交大物理与天文学院斐兹克量子中心）；CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所理论物理重点实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）
该研究在光学机械系统中设计了一种量子热机，利用机械参量驱动提高能量利用效率，并通过短路径到绝热性方法实现更高效率。
2025-09-10 quant-ph
Effect of laser phase noise on the fidelity of optomechanical quantum memory
光机械腔和机电腔在量子存储器和量子换能器中有着广泛的应用。从理论上研究了光（电）机量子存储器对控制激光噪声的鲁棒性。通过求解朗之万方程，利用协方差矩阵方法，得到了激光噪声下高斯态的存储保真度。结果表明，相位噪声的破坏作用在耦合激光振幅和光机耦合强度G越大时越明显。进一步增大耦合系数，光子与声子的相互作用时间减小到激光频率噪声的相干时间以下，激光相位噪声对存储保真度的破坏作用也随之减小。
2015-03-15 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 State Transfer Between Distant Optomechanical Interfaces via Shortcut to Adiabaticity
我们提出了一个协议，以实现快速高保真量子态传输之间的远程光机械接口连接的连续波导。该方案包括三个步骤：两个加速绝热过程加入一个人口转换过程。与传统的绝热技术相比，我们的方法在更短的时间内达到了更高的传输保真度。数值结果表明，在耗散系统中，该传输方案的保真度主要取决于传输速率和波导与腔体的耦合强度。通过反转脉冲序列，可以实现双向传输，这表明有可能建立量子网络。
2021-10-31 quant-ph
Quantum noise spectra for periodically-driven cavity optomechanics
越来越多的腔光学力学实验装置利用周期性驱动场。然而，这样的设置是不服从于分析使用简单的，但功能强大，封闭形式的线性光学力学的表达式，这提供了这么多我们目前的理解实验光学力学。在本文中，我们制定了一个新的方法来计算调制光机械系统中的量子噪声谱，我们分析，比较，并讨论与其他两个最近提出的解决方案：我们称这些（i）频移运营商（ii）Floquet和（iii）迭代分析。我们证明了（i）和（ii）产生等价的噪声谱，并发现（iii）是一个解析逼近（i）的弱调制。本文计算了描述悬浮粒子在混合电光阱中实验的双调制系统的噪声谱。我们表现出良好的协议与朗之万随机模拟在热制度和预测压缩的量子制度。最后，我们揭示了如何通过适当选择调制频率在外差检测中测量调制系统的实验无法获得的光谱分量。
2017-10-24 quant-ph
Optimal quantum parameter estimation in a pulsed quantum optomechanical system
我们提出了一种脉冲量子光机系统可以应用于量子参数估计的问题，其目标是获得更高的精度参数估计利用量子资源比经典方法。主要研究了量子费舍尔信息对机械频率的影响，发现对光学机械系统的谐振腔施加适当的光共振脉冲驱动，可以提高相应的机械频率参数估计精度。进一步的研究表明，光脉冲驱动产生的机械压缩是最佳量子频率估计的量子资源。
2016-01-08 quant-ph
Topology optimization of high-performance optomechanical resonator
Center for Macroscopic Quantum States (bigQ), Department of Physics, Technical University of Denmark（丹麦技术大学宏观量子态中心）；Department of Civil Mechanical Engineering, Technical University of Denmark（丹麦技术大学土木机械工程系）
本研究通过拓扑优化设计了高性能紧凑型光学机械谐振器，实现了高频率和高Qf乘积，适用于量子信息转换和精密传感领域。
2024-12-18 quant-ph
Dicke-Hepp-Lieb Superradiant Phase Transition and Independent Modes Model in Quantum Optomechanics
我们证明了在强耦合线性区，色散光-机哈密顿系统可以发生具有两个临界点的Dicke-Hepp-Lieb超辐射相变.高临界点是通常的二级Dicke超辐射相变，而低临界点是一种新的效应，表现出与通常的Dicke超辐射相似的性质。我们还表明，其量子基态附近的机械模式完全从光学模式和Bogoluibov类激发的光学模式的相似性。
2013-03-10 quant-ph
Momentum-Field Interactions Beyond Standard Quadratic Optomechanics
这一章总结了最近的进展，在理论和分析工具的二次光机相互作用，作为当代非线性量子光学的突出领域之一。在这里，我们首先要强调的是，存在哪些类型的非线性相互作用，以及每种非线性相互作用的物理解释。光与机械运动之间的标准二次相互作用表示为腔光强度与镜位置平方的乘积。然而，也存在非标准的二次光机相互作用，它在数学上呈现不同的形式，表现为场动量和镜动量的平方积。这种非标准的二次相互作用来源于两种修正：镜场之间的动量交换和动量守恒，以及不同机制引起的相对论修正。当机械频率与光学频率之比不再可以忽略时，这两种类型的非标准相互作用就变得相关了。接下来，我们转向这种相互作用的解决方案技术，并引入一个正式的高阶算子方法来处理量子系统的非线性演化。这使得人们能够使用线性代数的分析工具准确地研究任何类型的量子非线性相互作用。为了利用高阶算子方法的分析能力，首先需要确定一个闭李代数，它应该在交换下精确或近似地满足闭性，并被称为基。在已知高阶算子的基础上，可以着手构造相应的朗之万方程，现在可以使用现有的线性代数数学工具箱方便地分析该方程，以产生谱密度、矩和期望值。
2018-10-24 quant-ph
Coupling rotational and translational motion via a continuous measurement in an optomechanical sphere
我们考虑一个被困的纳米光学机械球的表面上画的点的位置的测量。测量提取关于光斑位置的信息，并且在这样做时测量球体的取向和位置的组合。测量的量子反作用纠缠并关联这两个自由度。这样的测量不适用于原子或离子，并提供了一种机制来探测被捕获的光学机械球的量子力学性质。在进行模拟的测量过程中，我们还测试了最近推出的数值方法求解随机主方程的Rouchon和合作者。当所有同时连续测量的Lindblad算子相互交换时，该方法保证了密度矩阵的正性。我们表明，它是更简单，更有效的比以前的方法。
2016-09-20 quant-ph
Slow Light through Brillouin Scattering in Continuum Quantum Optomechanics
提出利用双泵浦受激布里渊散射在纳米光纤中实现无增益无损耗、宽带宽的单光子级慢光，并分析热声子噪声可忽略的条件。
2024-07-22 quant-ph
The Langevin-equation description of optomechanics with the dispersive and dissipative optomechanical coupling
Swiss Federal Institute of Technology (EPFL)（瑞士联邦理工学院）
研究光机械系统，用基于经典波动方程的方法推导相关方程，与朗之万方程形式比较，评估其有效性及适用范围，发现涉及耗散光机械耦合时该形式存在问题，如腔衰减率与耦合关系不符、输入场相位因子缺失等。
2026-07-20 quant-ph
Quantum retrodiction in Gaussian systems and applications in optomechanics
该研究介绍量子态反演的通用框架及高斯系统的实用公式，将其应用于光力学系统，表征了可实现的反演POVM，证实近理想测量机械振荡器正交分量的可行性，为破坏性量子态层析成像奠基。
2023-09-07 quant-ph
$\bf A^2$-robust superradiant phase transition in hybrid qubit-cavity optomechanics
Zhejiang Province Key Laboratory of Quantum Technology and Device, School of Physics and State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, Zhejiang University（浙江大学量子技术与器件浙江省重点实验室、物理学院与现代光学仪器国家重点实验室）；Department of Physics, Wenzhou University（温州大学物理系）；International Quantum Academy, Shenzhen（深圳国际量子学院）
本文提出一种混合量子系统，通过引入辅助腔消除$A^2$项的影响，实现对超辐射相变的可控观测，并展示其在SPT点处的高阶压缩特性。
2025-12-24 quant-ph
Quantum correlation enhanced weak field detection in optomechanical system
我们提出了一个理论方案，以提高信噪比的超灵敏检测与量子关联的帮助。通过引入辅助振荡器，将其作为弱场检测的附加探针，可以大大抑制附加噪声，测量精度甚至突破标准量子极限。我们使用磁场作为一个例子来展示我们的方案的检测能力。实验结果表明，与传统的检测协议相比，该方案具有更高的信噪比和更好的检测精度。此外，信号强度检测曲线显示出良好的线性。我们的结果提供了一个很有前途的平台，通过利用量子相关在超灵敏检测减少额外的噪声。
2018-11-20 quant-ph
Hybrid Optomechanical Cooling with Kerr Magnons and Squeezed Vacuum
Wenzhou University（温州大学）；International Quantum Academy（国际量子学院）
该研究提出基于含YIG球的混合光机械系统的冷却策略，利用克尔磁振子和压缩真空实现深度未分辨边带区的高效冷却，性能优于现有方案。
2026-08-21 quant-ph
Gravitational Entanglement in Optomechanics: Distinguishing Classical and Quantum Models
University of Vienna（维也纳大学）；Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Xiamen University Malaysia（马来西亚厦门大学）；University of Gdańsk（格但斯克大学）；Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院罗尔基分校）；Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院）
本文研究了光学机械学中由引力引起的量子纠缠，通过Wigner负性检测非经典性，揭示了经典和量子模型的区别，并展示了验证引力纠缠实验要求的严格性。
2026-05-19 quant-ph
Manipulating Topological Polaritons in Optomechanical Ladders
提出在光力学梯子中通过光力学相互作用操控拓扑极化激元，揭示了由平凡相诱导的非平凡拓扑相及反常边缘态，并模拟了高 Chern 数二维绝缘体，为拓扑极化激元器件设计奠定基础。
2024-05-09 quant-ph
Detecting the effects of quantum gravity with exceptional points in optomechanical sensors
在这篇论文中，我们研究了一个二元力学系统中，量子引力对系统例外点的影响。一方面，我们发现量子引力的微弱效应可以通过将系统推向一个二阶例外点来感知，在这个二阶例外点上，非厄米系统的谱表现出非解析的甚至是不连续的行为。另一方面，重力扰动将影响系统对沉积质量的灵敏度。为了进一步提高系统对量子引力的敏感性，我们将系统推广到另一个具有高阶（三阶）例外点的系统。我们的工作为利用例外点作为探索量子引力效应的新工具提供了一种可行的途径。
2021-06-29 quant-ph
Floquet approach to bichromatically driven cavity optomechanical systems
我们发展了一种Floquet方法来求解稳态下的时间周期量子Langevin方程。我们表明，两个时间的关联函数的系统运营商可以扩展在一个傅里叶级数和广义维纳-欣钦定理有关的傅里叶变换的第零傅里叶分量的测量频谱。我们将我们的框架双色驱动腔光学机械系统，其中机械振荡器最近已准备在量子压缩态的设置。我们的方法提供了一种直观的方法来计算任意旋转坐标系下时间周期量子朗之万方程的功率谱密度。
2016-08-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optomechanical second-order sidebands and group delays in a Kerr resonator
从理论上研究了非线性克尔腔中的高阶光机诱导透明过程。确定了由克尔效应引起的光腔模式的频移，这导致信号及其高阶边带的非对称OMIT窗口。我们还发现，边带振幅和相关的群延迟敏感地依赖于克尔非线性的强度。这表明了利用各种非线性光学腔来增强或控制OMIT器件性能的可能性。
2018-01-26 physics.optics quant-ph
Autonomous Quantum Heat Engine Based on Non-Markovian Dynamics of an Optomechanical Hamiltonian
提出一种由驱动模式调节谐振子频率、耦合双峰值热库的自主量子热机，通过解析与非马尔可夫准经典模型证明其可实现近似奥托循环并输出强相干场。
2024-04-08 quant-ph
Coherent feedback-enhanced asymmetry of thermal process in open quantum systems: Cavity optomechanics
Mohammed V University in Rabat（拉巴特穆罕默德五世大学）；Ibnou Zohr University（伊本·佐赫尔大学）
本研究通过相干反馈增强开放量子系统中热过程的非对称性，揭示了不可逆性与量子关联的联合分析重要性，并展示了在腔量子电动力学系统中熵产生增强的可能性。
2025-12-15 quant-ph
Dynamically stable two-mode squeezing in cavity optomechanics
College of Physics and Hebei Key Laboratory of Photophysics Research and Application, Hebei Normal University（河北师范大学物理学院与河北省光物理研究与应用重点实验室）
本研究提出了一种在混合三模腔力学系统中实现稳定双模压缩的方法，通过优化压缩四阶元算符在不稳定的系统状态下实现压缩，并展示了其对驱动误差和热噪声的鲁棒性。
2026-01-18 quant-ph
Two-body quantum absorption refrigerators with optomechanical-like interactions
量子吸收式制冷机（QAR）自主地从冷浴中提取热量，并通过利用来自较高温度储层的输入热量将热量倾倒到热浴中。QAR通常需要三体相互作用。我们提出并研究了一个基于类光机耦合的两体QAR模型，工作介质由两个二能级系统或两个谐振子或一个二能级原子和一个谐振子组成。在理想的情况下，没有内部耗散，在实验可实现的参数，我们的模型可以达到的性能系数是任意接近卡诺界限。我们研究的效率在最大功率，约束为实用目的，并表明，通过使用合适的水库工程和开发的非线性光学机械耦合，可以实现效率在最大功率接近卡诺界，虽然功率逐渐接近零的效率接近卡诺界。此外，我们还讨论了非经典关联和希尔伯特空间的大小对冷却功率的影响。最后，我们考虑一个更现实的版本，我们的模型中，我们认为热泄漏，使QAR非理想，并防止它实现卡诺效率。
2020-06-04 quant-ph
Proximity-encirclement of exceptional points in a multimode optomechanical system
本文研究多模光力系统中例外点的邻近环绕，揭示了环绕二阶与三阶例外点时手性及非互易态转移的不同实现条件，为高阶非厄米系统中的态转移操控提供了新途径。
2023-05-25 physics.optics quant-ph
Quantum and Classical Phases in Optomechanics
量子系统的控制需要能够改变和读出系统的相位。正则共轭算符的非对易性可以在量子系统中诱导相位，从而可以用来实现相位门和精确测量。在这里，我们研究了辐射场与机械振子相互作用后获得的相位，并比较了经典和量子的贡献。经典描述可以再现由机械振子引起的非线性以及在一定的相互作用时间内力学场与光场之间的相关性损失。因此，仅凭这些特征不足以探测相互作用的量子性质。因此，我们的研究结果隔离真正的量子贡献的光机械相互作用，可以在目前的实验中探测。
2016-06-29 physics.optics quant-ph
Time evolution of two harmonic oscillators with cross-Kerr interactions
我们研究了两个耦合的量子谐振子通过包含交叉克尔相互作用的非线性光力学类哈密顿量相互作用的时间演化。我们采用的技术解耦的时间演化算子，并获得系统的时间演化的解析解。我们应用这些结果来获得明确的表达感兴趣的几个数量。我们的结果不需要近似，因此可以研究系统的完全非线性的性质和影响。潜在的应用和扩展光学力学进行了讨论。
2019-04-15 quant-ph
A spin-optomechanical quantum interface enabled by an ultrasmall mechanical and optical mode volume cavity
我们提出一种基于金刚石纳米束腔的自旋-光机械量子接口，实现自旋与电信光子的相干耦合，用于量子中继器的高保真纠缠分发。
2024-11-07 quant-ph
Bipartite and tripartite entanglement in an optomechanical ring cavity
本研究统一描述了光机械环形腔中光子与声子模式的稳态二分和三分纠缠，发现机械纠缠依赖失谐与耦合强度，高耦合可耐高温，激光功率增强光-机械纠缠，强调参数控制对量子信息处理优化的重要性。
2024-11-07 quant-ph
Phononically shielded photonic-crystal mirror membranes for cavity quantum optomechanics
本文提出一种结合二维光子晶体与声子晶体图案的亚波长氮化硅薄膜镜面，在室温下实现高反射率和高机械品质因子，并演示了光力学边带冷却至毫开尔文温度及光学双稳态，为腔量子光力学和量子基态冷却提供了可行平台。
2022-12-23 physics.optics quant-ph
Optomechanical crystal in light-resilient quantum ground state
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本文研发了一种芯片级无释放硅光力晶体腔，通过抑制热光效应提升了激光弹性，为微波-光量子转导等量子协议及硅光力平台热噪声研究提供了新方案。
2026-08-27 physics.optics quant-ph
Environment-Induced Rabi Oscillations in the Optomechanical Boson-Boson Model
我们分析了受驱动谐振子的强耦合动力学，该谐振子的能量由其他玻色子模式的连续谱调制。这种类型的系统浴相互作用出现，例如，在光学机械或等效电路QED设置，其中受限光子模式的频率线性依赖于波动边界。与正则自旋玻色子模型相比，耦合到浴模只会导致退相干，环境在这种系统中的作用更加复杂，因为它也提供了唯一的非线性源。我们发现，即使是一个非结构化浴，这些环境引起的非线性可以占主导地位的消相干过程，导致拉比振荡和高度非经典状态的形成。这些发现为研究高维开放量子系统的非马尔可夫动力学以及通过与水浴的强相互作用实现少光子光学非线性提供了重要的见解。
2019-04-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Demonstration of an ultracold micro-optomechanical oscillator in a cryogenic cavity
制备和操纵机械谐振器的量子态是一项高度跨学科的工作，现在因其在基础科学和应用科学中的深远潜力而受到极大的兴趣。到目前为止，只有纳米级的机械设备实现了接近量子机制的操作。我们报道了一种新的微光机械谐振腔，激光冷却到30热量子的水平。然而，这相当于最好的纳米机械装置，其质量大四个数量级以上（43 ng对1 pg），环境温度高两个数量级以上（5 K对30 mK）。尽管激光附加冷却因子高达4，000，且处于低温环境中，但我们的冷却性能不受残余吸收效应的限制。这些结果为在量子体系中制备100 μ m尺度的物体铺平了道路。可能的应用范围从量子限制光机械传感设备到量子物理的宏观测试。
2013-10-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mesoscopic and macroscopic quantum correlations in photonic, atomic and optomechanical systems
本文综述光子、原子与光力学系统中介观及宏观量子关联的研究，梳理 Bell、EPR 与 Leggett-Garg 相关理论和实验进展。
2022-01-01 quant-ph
Interactive optomechanical coupling with nonlinear polaritonic systems
本文研究了光机械腔中与光子强耦合的准粒子相互作用系统。系统的简正模由混合极化激元准粒子表示，获得了有效的非线性。其强度受机械模式的存在的影响，并且取决于腔的谐振频率。这导致了一种交互式的光机耦合，不同于先前研究的色散和耗散耦合光机系统。的紧急互动耦合示出产生有效的高阶光学非线性项，是四次的极化激元数。我们考虑特定的激子极化激元和偶极化激元系统，并表明，由于相互作用耦合引起的有效光学非线性可以超过克尔非线性项的强度，如极化激元极化激元相互作用所产生的强度。作为应用，我们证明了在极化激元凝聚体中，高阶项引起的局域亮平顶孤子可以自发形成。
2016-11-10 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Optomechanical Effects in Nanocavity-enhanced Resonant Raman Scattering of a Single Molecule
本文在开放量子系统理论框架下，将宏观量子电动力学和电子振动相互作用结合起来，建立了量子主方程理论，研究了纳米粒子-镜面（NPoM）纳米腔中单分子表面增强共振拉曼散射（SERRS）的光机效应.我们补充的理论与电磁模拟和时间相关的密度泛函理论计算，以研究一个亚甲基蓝分子在一个现实的NPoM纳米腔的SERRS。模拟不仅使我们能够确定实现传统的光学机械效应的条件，如振动泵浦，斯托克斯和反斯托克斯散射的非线性标度，而且还发现不同的行为，如激子人口的饱和，莫洛三重态边带的出现，和高阶拉曼散射。总之，我们的研究可能会指导进一步研究共振拉曼散射中的光机效应。
2022-10-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
