Surface-acoustic-wave-controlled optomechanically induced transparency in a hybrid piezo-optomechanical planar distributed Bragg-reflector-cavity system
我们提出了一个方案，可以产生可调的光机械诱导透明的混合压电光机械腔系统。该系统是由一个高品质的平面分布布拉格反射腔修改嵌入高斯型缺陷。此外，在腔的表面上制造叉指换能器以产生表面声波。在声表面波激励下，上布拉格反射镜可以作为体声波谐振器振动，分布式布拉格反射腔成为标准的三能级光机系统。在这种情况下，我们表明，当一个强的泵浦光场和一个弱的探测光场同时施加到混合光机械腔系统，光机械诱导透明下发生的量子干涉下，不同的能级路径。该方案可应用于固态量子系统中的光开关和量子信息处理等领域。
2021-01-23 quant-ph
Quantum phase gate for optical qubits with cavity quantum optomechanics
我们表明，由机械谐振器同时耦合到光学腔的两个模式形成的腔光学机械系统可以用于实现与两个腔内模式相关联的光学量子比特之间的确定性量子相位门。该方案是可实现的足够强的单光子光学机械耦合的解决边带制度，是强大的腔损耗。
2015-03-17 quant-ph
A Quantum Optomechanical Transistor Based on a Cavity-Optomechanical System
理论上提出了一种基于腔光机械系统的全光控量子光机械晶体管的实现方案，其中腔光子与输入信号光子发生干涉，而泵浦场控制信号光的透射谱。理论分析表明，这种量子光机械晶体管可以通过打开或关闭泵浦激光来打开或关闭，这分别对应于信号激光的放大或衰减。结果进一步表明，随着泵浦功率的增加，输出信号增益突然增大。本文提出的方案将为全光逻辑电路和量子中继器等重要应用铺平道路。
2015-08-22 quant-ph
Two-membrane cavity optomechanics
本文研究了含有两个振动介质膜的受驱动法布里-珀罗腔的光机械行为。我们表征的腔模式的频率偏移作为一个函数的两个膜的位置，并报告一个$\sim 2.47$增益的光机械耦合强度的膜相对运动相对于单膜的情况下。当两个膜被适当地定位以形成与驱动场谐振的内腔时，这是实现的。我们还表明，这种双膜系统有能力调整单光子光机械耦合的需求，并代表了一个有前途的平台，实现腔光机械与不同的振荡器。这样的配置有可能使腔光学力学在强单光子耦合制度，并研究在光学连接的机械谐振器的同步。
2018-08-31 quant-ph
Phase-dependent double optomechanically induced transparency in a hybrid optomechanical cavity system with coherently mechanical driving
提出了一种在光机械混合腔系统中产生可调谐双重光机械诱导透明（OMIT）的方案，其中光机械腔的机械谐振器耦合到附加的机械谐振器，附加的机械谐振器可以由弱的外部相干机械驱动场驱动。研究表明，外加机械驱动场的强度和相位都可以控制探测场的传播，包括改变透射谱曲线的双窗口到单窗口。我们的研究还提供了一种有效的方法来产生一个强度可控的窄带透射光谱，与探测场调制从过度不透明显着放大。
2018-12-14 quant-ph
The effect of oscillator and dipole-dipole interaction on multiple optomechanically induced transparency in cavity optomechanical system
本文从理论上研究了在强抽运场和弱探测场作用于第N腔的情况下，在N腔光机械系统中，掺杂一对里德伯原子的光机械诱导透明（OMIT）现象.当N个谐振腔分别与N个机械振子耦合时，在输出光场中可以观察到2N-1（N<10）个OMIT窗口。但是，机械振子与不同的奇偶标记腔耦合会导致OMIT的不同效应。另一方面，如果两个里德伯原子与腔场耦合，则会出现两个额外的透明窗口（额外共振）。随着DDI的增加，额外共振向右移动，并且左额外共振的移动速度慢于右额外共振。在此过程中，Fano谐振也出现在输出场。
2018-12-05 quant-ph
Quantum-Limited Amplification of Cavity Optomechanics without Resolved Sideband Condition
提出了一种不受可分辨边带条件限制的保相放大方案。因此，我们的增益带宽产品是约一个数量级大于现有的建议。在我们的模型中，一个额外的腔耦合到腔光机系统。因此，我们的工作频率是连续可调的，通过调整两个腔的耦合系数。
2015-06-15 quant-ph
Detecting macroscopic quantum coherence with a cavity optomechanical system
近年来，量子相干性的严格资源框架已经建立，并引起了广泛的兴趣。在这里，我们表明，量子腔光机系统，作为一个新兴的平台，可以表现出一定的量子相干性在宏观尺度上。我们还发现，总的光机相干性与光机相干性之和之差正好等于它们的互信息。受光机纠缠探测的启发，提出了一种实验上可行的探测光机相干性的方案。
2016-10-20 quant-ph
Steady-state mechanical squeezing in a double-cavity optomechanical system
研究了机械谐振腔与其中一个耦合腔相互作用，另一个耦合腔作为辅助腔的双腔光机系统的物理特性。该模型可望在获得强光机耦合强度的同时克服光机腔衰减。通过辅助腔的相干干涉，可以在高分辨边带区产生机械谐振腔的稳态压缩。数值模拟和理论分析的机械位移求积的稳态方差的方案的有效性进行了评估。该方案为超越可分辨边带极限的机械压缩提供了一个平台，并解决了目前实验上的局限性。
2016-05-03 quant-ph
From Cavity Electromechanics to Cavity Optomechanics
我们提出了一个概述的实验工作，嵌入高Q介观机械振荡器在微波和光学腔。根据最近的进展，“腔量子力学“这一广阔领域的前景是非常现实的。这些系统引入介观机械振荡器作为新的量子资源，并且还固有地将它们的运动耦合到整个电磁波谱中的光子。
2010-10-19 quant-ph
Thermodynamic cycle in a cavity optomechanical system
一个腔光机械系统是由腔场的辐射压力启动到充当量子谐振器的镜元件上。这种辐射压力在一定程度上可以控制反射镜的热力学特性，如冷却其有效温度。在这里，我们表明，通过适当地设计与量子系统相互作用的热浴的光谱密度，可以有效地打开和关闭量子系统的演化。在腔光学机械系统内，当热浴由镜的多模振荡器建模实现时，这种开-关效应转化为将热能注入或提取出腔场，从而促进四冲程热力学循环。
2014-02-16 quant-ph
Optomechanically induced transparency in multi-cavity optomechanical system with and without one two-level atom
本文分析研究了第\textit{N}腔由泵浦光、探测光驱动，第\textit{1}腔与机械振子耦合的$N$-腔系统中的光机械诱导透明（OMIT）。我们还考虑了一个原子可以被囚禁在\textit{i}型腔中。而不是仅仅说明在这样的系统中的OMIT，我们感兴趣的是如何影响的OMIT窗口的数量的腔和原子，以及原子可以在不同的腔中发挥什么作用。在分辨边带区，我们发现，腔的数目精确地决定了OMIT窗口的最大数目。有趣的是，当二能级原子被囚禁在偶标腔中时，（奇数$N$）或倾斜（偶数$N$）分裂并形成额外的OMIT窗口，但如果原子被困在奇数标记的腔中，中心吸收峰（奇数$N$）或下降（偶数$N$）仅被加宽，并且因此改变了OMIT窗口的宽度，而不是引起额外的窗口。
2016-06-19 quant-ph
Single photon reflection and transmission in optomechanical system
腔光机系统正迅速接近单光子辐射压使运动镜位移的状态。本文研究了腔场受外场驱动的腔光机系统。在镜腔耦合较弱的情况下，解析计算了腔场的反射率和透射率，讨论了镜腔耦合对反射率和透射率的影响。
2013-04-22 quant-ph
Quantum limited measurements with lossy optical cavity enabled by dissipative optomechanical coupling
我们分析了一个腔光学机械装置，其中振荡器的位置调制光损耗。我们表明，在这样的设置量子有限位置测量可以进行，如果外腔耦合率匹配的光损耗率，一个条件称为“临界耦合”。此外，在这种条件下，该装置表现出许多潜在的好处，实际操作，包括完全没有动态反作用，因此光机械不稳定性，并拒绝经典的激光噪声和热波动的腔频率从测量记录。我们提出了两种实现方案：一种是基于信号回收的迈克尔逊型干涉仪，另一种是基于法布里-珀罗腔中的倾斜膜。
2019-03-26 quant-ph
Chaotic synchronization of two optical cavity modes in optomechanical systems
微谐振器运动的同步问题引起了人们的广泛关注。在这里，我们提出的理论方法来同步的两个光学腔模式的混沌运动的光学机械系统中，其中一个光学模式被强烈驱动到混沌运动，并耦合到另一个弱驱动的光学模式介导的机械谐振器。在这些光机系统中，我们可以从不同的初始状态开始，获得混沌运动中的光腔模式的完全同步和相位同步。我们发现在两个相同的腔模中可以实现混沌的完全同步。在强耦合小失谐区域，我们还实现了两个不同腔模之间混沌的相位同步。
2018-02-09 quant-ph
Optimal state estimation for cavity optomechanical systems
我们证明了最佳状态估计腔光机系统通过卡尔曼滤波。考虑到非平凡的实验噪声源，如彩色激光噪声和寄生的机械模式，我们实现了一个现实的状态空间模型。这允许我们获得条件系统状态，即，以先前的测量为条件，具有最小的最小二乘估计误差。我们应用这种方法来估计的机械状态，以及光机的相关性在弱和强耦合制度。卡尔曼滤波器的应用是实现腔光学机械系统的实时最佳（经典和量子）控制的重要下一步。
2015-06-10 quant-ph
A rotational-cavity optomechanical system with two revolving cavity mirrors: optical response and fast-slow light mechanism
研究了由两个机械旋转镜组成的拉盖尔-高斯腔光机系统的光学行为。我们探讨了各种物理参数对系统的双重光机诱导透明（OMIT）的影响，并提供了详细的物理机制的解释。我们表明，动量是不是目前的双OMIT现象的原因，相反，它是从光场和旋转镜之间的轨道角动量的结果。此外，双OMIT是简单地使用一个拉盖尔-高斯腔光学机械系统，而不是通过集成许多子系统或添加原子介质在早期的研究。我们还研究了快光和慢光在这个系统中的影响。最后，我们证明了通过调节角动量可以实现超快光和超慢光的切换，这是一种新的调节快慢光的光源。
2023-01-17 quant-ph
Cavity quantum optomechanics with an atom-array membrane
我们考虑一个量子光力学方案，其中有序的二维激光囚禁原子阵列被用作可移动的膜。原子的极轻质量产生非常强的光机耦合，而它们的空间秩序在很大程度上消除了散射损失。我们表明，这种组合打开了量子光学力学非线性，以及在最终的单光子强耦合制度的方式。作为一个例子，我们分析了观察光机械诱导的量子效应，如光子封锁和时间延迟的非经典关联的可能性。我们讨论了新的机会打开的阵列原子的内部状态的光学机械反作用。
2020-06-02 quant-ph
Optomechanical entanglement between a movable mirror and a cavity field
我们展示了如何利用辐射压力在光腔场模和宏观振动镜之间产生稳态纠缠。我们还展示了如何产生的光机纠缠可以量化，我们提出了一个实验读出方案，充分表征纠缠态。令人惊讶的是，这种光机纠缠显示出持久的环境温度高于20 K，使用国家的最先进的实验参数。
2006-12-07 quant-ph
Negative effective mass, optical multistability and Fano line-shape control via mode tunneling in double cavity optomechanical system
本文从理论上研究了一个固定镜和两个谐波束缚镜组成的双腔光机系统的光学和力学特性。我们证明了该系统中的机械镜具有负有效质量的可能性。工作在强耦合和解决边带制度，我们表明，在一定的约束下，中间的谐振腔的位移是多稳态的。我们还指出存在的光机械诱导吸收（OMIA）和Fano共振。由于有效质量为负，我们的方案可用于量子光机械超材料的研究。
2018-09-15 quant-ph
Multiple membrane cavity optomechanics
我们从理论上探讨了腔光学力学在多层膜系统中的应用。我们描述了这样一个系统的膜阵列的集体正常模式的光场的耦合。我们表明，这些模式可以单独进行光学寻址和冷却，捕获和表征，例如，通过量子非破坏测量。这个系统和线性链的囚禁离子或偶极分子之间的类比意味着在量子领域相关应用的可能性。
2008-04-08 quant-ph
Real-time emission spectrum of a hybrid atom-optomechanical cavity
从理论上研究了耦合到光机械腔中的二能级原子的实时发射光谱。利用量子轨道方法，我们得到了这个混合系统中的单光子含时光谱，其中研究了强原子-腔耦合和强光机相互作用的影响。我们发现修饰态图像可以通过预测精确的峰位置以及相对峰高来解释光谱。在我们的分析中，我们还考虑了机械损耗（在弱机械阻尼极限下）和通过二能级发射体的自发发射引起的单光子损耗的影响。
2015-04-02 quant-ph
Cooling of a mirror in cavity optomechanics with a chirped pulse
本文研究了谐振腔光学力学中受谐波约束的反射镜对光脉冲的响应。我们发现，当脉冲耦合强度采取啁啾脉冲的形式时，反射镜的热涨落可以显著地传递到腔场。此外，脉冲的频率调制可以通过抑制失谐和脉冲面积的依赖性的敏感性来实现更好的冷却性能。通过数值计算，我们发现脉冲冷却主要受腔场衰减率的限制。
2011-11-21 quant-ph
Ground state cooling and high-fidelity quantum transduction via parametrically-driven bad-cavity optomechanics
光机械耦合涉及分束器和双模压缩类型的相互作用。虽然前者是许多应用的基础，但后者会产生不必要的激励，并且通常是有害的。在这项工作中，我们提出了一个简单但功能强大的方法，基于腔参数驱动，以抑制不必要的激励，不需要工作与深边带分辨腔。我们的方法是基于一个简单的观察：由于光机械双模压缩相互作用和腔参量驱动诱导相关的光子浴模式的压缩变换，它们可以相互抵消。我们说明了我们的方法可以冷却的机械振荡器低于量子反作用限制，并显着抑制边带未分辨光机械传感器的输出噪声。
2020-03-14 quant-ph
Quantum State Transfer between Distant Cavity-Optomechanics Connected via Fiber
提出了一种在两个相距较远的机械振子之间实现高量子态传输效率的方案。通过分别耦合到由光纤连接的两个光学腔，两个远距离的机械振荡器实现接近于1的传输效率。在分析过程中，我们采用了高斯脉冲的时变光机耦合强度。
2017-12-18 quant-ph
Dynamic entanglement transfer in a double-cavity optomechanical system
本文从理论上研究了双腔系统，其中机械谐振器梁通过辐射压力与两侧的两个腔模耦合。腔之间经由谐振器的间接耦合建立了两个腔与公共谐振器之间的光机械纠缠的相关性。这种关联引发了从腔内光子-声子纠缠到腔间光子-光子纠缠的纠缠转移。使用数值解，我们显示了两个不同的制度的光机系统，其中间接纠缠要么建立并最终饱和或经历了死亡和复苏的周期，经过一段时间后，启动的左，右腔模式的合作运动。
2015-05-23 quant-ph
Perfect Optical Nonreciprocity in a Double-Cavity Optomechanical System
非互易器件是构建量子网络必不可少的器件，在现代通信技术中无处不在。本文利用光机相互作用和线耦合相互作用实现了双腔光机系统中的光非互易传输。该方案依赖于两个相互作用之间的干扰。导出了系统实现理想光学非互易性的必要条件，并分析了光学非互易传输特性和机械模输出光场特性。这些结果可用于控制量子信息处理中的光传输。
2019-09-11 quant-ph
Hybrid Cavity-Magnon Optomechanics: Tailoring Bipartite and Tripartite Macroscopic Entanglement
本文提出在腔-磁子光力学中通过引入磁子实现可调的二分与三分宏观纠缠，并证明可通过参数调节和磁子-光子耦合增强纠缠，且对温度具有鲁棒性。
2025-10-28 quant-ph
Strongly driven cavity quantum electrodynamical-optomechanical hybrid system
Laboratory of Photonics and Quantum Measurements (LPQM), Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院光子与量子测量实验室）；Center for Quantum Science and Engineering, EPFL（洛桑联邦理工学院量子科学与工程中心）
本文提出利用强驱动混合系统生成非高斯机械态，通过增强的光机械耦合实现高保真转移，为非高斯机械量子记忆和传感器提供新路径。
2025-12-08 quant-ph
Singe-photon multi-ports router based on the coupled cavity optomechanical system
提出了一种利用光机械腔与波导耦合实现单光子多端口路由器的方案。结果表明，耦合的两个光机械腔可以产生光子阻塞效应，这是由三模相互作用的干涉产生的。计算了单光子沿系统的传播。结果表明，在多端口系统中，由于辐射压力的作用，单光子可以被控制，这对构建量子网络是有益的。
2016-10-18 quant-ph
Correlated two-photon scattering in cavity optomechanics
本文给出了腔光机系统中双光子散射的精确解析解。这是通过解决整个系统的量子动力学，包括光机械腔和腔场环境，与拉普拉斯变换方法。长时间的解决方案揭示了详细的物理过程以及相应的共振光子频率。通过计算长时间态的双光子联合谱，我们刻画了散射过程中产生的光子关联。在联合谱中可以观察到光子频率反相关的明显证据。此外，我们还计算了腔光子的等时间二阶关联函数。结果表明，辐射压力耦合可以产生光子阻塞效应，光子阻塞效应受到声子边带共振的强烈调制。特别是，我们得到了一个明确的表达式的光机耦合强度确定这些边带调制峰的基础上的双光子共振条件。
2013-04-10 quant-ph
Non-adiabatic optomechanical Hamiltonian of a moving dielectric membrane in a cavity
我们制定了一个非相对论性的哈密顿量，以描述运动的介质膜和辐射压力之间的相互作用。这样的哈密顿量的推导没有使用单模绝热近似，因此，它使我们能够将多模效应在腔光学力学。通过二次量子化，我们证明了如何构造一组广义Fock态来表示膜场和腔场的量子态。此外，我们讨论的例子表明，不同的腔模式之间的光子散射将修改的相互作用强度和膜的机械频率。
2011-07-09 quant-ph
$\mathcal{PT}$-symmetry-breaking enhanced cavity optomechanical magnetometry
提出了一种$\mathcal{PT}$ -破障增强型腔光机磁强计，它是通过监测增益腔辅助腔光机系统（COMS）中非线性四波混频（FWM）过程的强度变化来实现的。与传统的单损耗COMS相比，当增益腔辅助COMS工作在$\mathcal{PT}$破缺阶段时，四波混频强度可提高两个数量级。同时，磁场传感的灵敏度可以从$10^{-9}$ T提高到$10^{-11}$ T。这是由于在$\mathcal{PT}$ -破缺阶段可以有效地改变损耗腔的有效失谐量和衰减。我们的工作表明，在$\mathcal{PT}$ -破介COMS中可以实现超高灵敏度的磁强计，在量子传感领域具有广泛的应用前景。
2020-03-17 quant-ph
Atom-driven multistability in an optomechanical cavity under broken PT-symmetry
法布里-珀罗腔中的光场在原子介质作为经典电介质填充到腔中时，或者当腔变成光机械的，其中一个反射端变得可移动时，将表现出多稳态。在这两种情况下，外部激光器对于驱动腔模式离开零平衡态是必不可少的。本文研究了充原子光机械腔的平衡态，其中原子被看作是一个集体的二能级系统，同时也是一个代替驱动激光器作用的有源元件。当原子系综是有损耗的时，多稳定性被发现，复杂的原子-光子耦合破坏了系统哈密顿量的\mathcal{PT}对称性，并以周期模式与原子的腔模和集体玻色子模的频率和线宽相匹配.我们给出了原子模与腔模之间的输入-输出滞后循环，以说明原子取代腔外激光器的驱动作用。
2015-12-07 quant-ph
Electromagnetially-induced-transparency-like ground-state cooling in a double-cavity optomechanical system
我们建议通过一个电磁感应透明（EIT）的双腔光学机械系统中的冷却机制，其中一个额外的腔耦合到标准光学机械系统中的原始一个机械谐振器接近其基态。通过选择最佳的参数，使得机械谐振器的冷却过程对应于光学涨落谱的最大值，而加热过程对应于光学涨落谱的最小值，可以使机械谐振器的最终平均声子数小于没有附加腔时的平均声子数。我们表明，机械谐振器可以冷却到接近其基态，通过这样的EIT冷却机制，即使原来解决的边带条件不满足在没有额外的腔。
2014-07-19 quant-ph
Simulating Z_2 topological insulators via a one-dimensional cavity optomechanical cells array
提出了一种利用一维腔光机械单元阵列模拟Z_2拓扑绝缘体的新方案。利用对角化和降维的方法，实现了一维腔光机单元阵列与二维量子自旋霍尔（QSH）系统的直接映射。我们表明，本模型的拓扑特征可以捕获使用一个一维广义哈珀方程与附加的SU（2）规范结构。有趣的是，扫描附加周期参数后，可以自然地导出有效光子-声子玻色子的自旋抽运，这意味着我们可以实现不同QSH边缘态之间的跃迁。
2018-11-15 quant-ph
Steady-state mechanical squeezing in a hybrid atom-optomechanical system with a highly dissipative cavity
机械谐振子的量子压缩对于研究宏观量子效应和弱力的精确计量具有重要意义。本文研究了一个原子-光机混合系统，在该系统中，机械谐振腔的稳态压缩可以通过机械非线性和腔冷却过程来实现。通过数值模拟机械位移求积的稳态方差来评估该方案的有效性。该方案对光腔的耗散具有鲁棒性，在高耗散腔中可以有效地产生稳态压缩。
2015-12-21 quant-ph
Microwave-controlled optical double optomechanically induced transparency in a hybrid piezo-optomechanical cavity system
提出了一种在压电-光机械混合腔系统中产生微波控制的光学双光机械诱导透明（OMIT）的方案，该方案将压电光机械晶体AlN-纳米梁谐振器置于超导微波腔中，AlN-纳米梁谐振器可以同时被通过辐射压力产生的光场和通过压电相互作用产生的微波场驱动.结果表明，在强泵浦光场通过光波导作用于光机晶体谐振腔，强激励微波场作用于超导微波谐振腔的情况下，在弱输出探测场中可以观察到双OMIT窗口。其机理是该系统可形成N型四能级系统，当相应能级上施加两个驱动场和一个探测场时，在不同能级通道间的量子干涉作用下，三阶非线性吸收被相长量子干涉增强，而线性吸收被相消量子干涉抑制，结果，产生双OMIT窗口。我们的方案可用于实现固态量子系统中的高速光开关、高分辨率光谱学、相干布居数俘获或量子信息处理。
2018-07-03 quant-ph
Optomechanical Entanglement between an Ion and an Optical Cavity Field
我们研究了一个光机械系统，其中单个囚禁离子的机械运动与腔场耦合，以实现强量子关联双模系统。我们表明，大泵浦强度的稳态光子数表现出的行为。我们进一步分析了由于腔场波动和离子运动波动的混合而发生的简正模分裂（NMS），这表明了相干能量交换。我们还发现，在存在NMS的参数区域，系统的稳态表现出连续变量纠缠。这种双模光机系统可用于实现连续变量量子信息接口和网络。
2015-05-25 quant-ph
Transitionless intra-cavity quantum state transfer in optomechanical systems
腔间量子态转移是光机械系统中量子信息处理和量子计算的关键。本文提出了第一种基于无跃迁量子驱动（TQD）算法的光机械系统腔内无跃迁量子态传输方案。我们还提出了一个物理上可行的系统的TQD过程的基础上大失谐光机械腔。利用高斯时间依赖耦合强度，我们的方案可以实现完美的量子态转移，并且没有不希望的跃迁，减少了精确控制耦合强度演化时间和间隔的依赖性。我们的计算结果表明，TQD过程可以在不需要基态的机械振子的情况下完成，并且对机械耗散也是鲁棒的。
2016-11-08 quant-ph
Sinusoidally Modulated Vacuum Rabi Oscillation of a Two-Level Atom in an Optomechanical Cavity
研究了真空光机械腔中受激二能级原子的相干动力学，发现原子-腔的Rabi振荡由于与机械模共振而受到光-机耦合的正弦调制.我们开发了一个三维希尔伯特子空间的分析模型来解释这种现象，并采用密度矩阵主方程的数值模拟来证实我们的分析。我们还表明，调制的拉比振荡生存的耗散和其他非理想因素的存在。
2015-07-20 quant-ph
Cavity nano-optomechanics in the ultrastrong coupling regime with ultrasensitive force sensors
在正则光机系统中，机械振动被动态编码在光学探测场上，该光学探测场不可逆地施加反作用力。由于宏观振荡器实现的弱单光子耦合强度，大多数现有的实验都是用大光子数进行的，以实现相当大的效果，从而导致原始光机械非线性的稀释。在这里，我们研究的光机械相互作用的超灵敏悬浮纳米线插入在基于光纤的微腔模式。这种实现方式允许进入到迄今为止尚未探索的超强光机械耦合制度，其中一个单一的腔内光子可以取代振荡器超过其零点波动。为了充分表征我们的系统，我们实现了基于MEMS的扫描探针测量，以映射矢量光机械耦合强度，但也揭示了纳米线所经历的腔内光机械力场。这项工作确立了单光子腔光学力学制度是在实验范围内。
2019-04-01 quant-ph
Interference effects in hybrid cavity optomechanics
腔光学力学中的辐射压力允许宏观机械谐振器的振动模式的有效冷却、它们的量子态的操纵以及光学力学纠缠的产生。标准机制依赖于腔光子直接修改机械谐振器的状态。混合腔光学力学通过将机械物体直接或间接地经由与腔场模式的共同相互作用耦合到量子发射器来提供替代方法。虽然存在许多方法，但它们通常在作用于机械谐振器上的单个力方面共享简单有效的描述。更一般地，可以研究作用在这种混合机械装置中的机械谐振器上的各种力之间的相互作用。这种相互作用可导致干涉效应，该干涉效应可例如改善机械运动的冷却或导致在混合装置的各个部分之间产生缠结。在这里，我们提供了这样一个例子的混合光学机械系统，其中的量子发射器的合奏嵌入到由振动膜形成的机械谐振器。辐射压力力和机械调制的Tavis-Cummings相互作用之间的干扰导致增强的冷却动力学的制度，其中没有力是有效的本身。我们的研究结果铺平了道路工程新的光机相互作用的混合光学机械系统。
2019-02-06 quant-ph
A theoretical scheme for the realization of the sphere-coherent motional states in an atom-assisted optomechanical cavity
提出了一种在光机械腔中实现二能级原子球相干运动态的理论方案。为此，原子辅助的光机械腔和激光驱动的捕获离子系统之间的类比。这个类比为我们提供了一个理论工具，以显示如何球相干态可以产生的宏观力学振子的运动自由度从原子场镜相互作用在多模光机械腔。研究了机械振子生成态的一些非经典性质，包括正交压缩度和Wigner分布的负性。我们还研究了所考虑的系统中涉及的耗散机制，包括原子的自发发射和阻尼的机械振荡器的运动，对所产生的运动球相干态的影响。
2015-03-27 quant-ph
Vibration induced transparency: Simulating an optomechanical system via the cavity QED setup with a movable atom
我们利用腔QED方案模拟了一个光机械系统，并研究了它在微小质量传感中的应用。我们发现，该系统的稳态解具有多重稳定性行为，这是类似于在光机系统。我们用有效哈密顿量中的光机相互作用项解释了这一现象。由于原子的振动程度与腔内光模的有效耦合形成了修饰态，我们在输出光场中观察到了一个狭窄的透明窗口。我们利用这种振动引起的透明现象来执行微小质量传感。我们希望我们的研究能拓宽腔QED系统在量子技术中的应用。
2022-09-19 quant-ph
Mirrors-light-atoms entanglement in ring optomechanical cavity
本文描述了一个原子光学机械系统的实现，其中原子系综被限制在由一个固定镜和两个可动镜组成的环形光学机械腔中。的动态和线性化的方程的分析允许导出多模协方差矩阵。在实际的实验条件下，利用对数负性数值模拟了两体和三体系统的稳态连续变量纠缠，并分析了多模系统中的共享纠缠.原子介质的引入可以获得更大的纠缠平台，并对温度退散效应具有更强的弹性。
2022-09-27 quant-ph
Double-passage ground-state cooling induced by quantum interference in the hybrid optomechanical system
我们提出了一个量子干涉冷却方案的纳米机械谐振器（NAMR）的混合光机械系统，其中原子被困在一个光机械腔，耦合到一个额外的光学腔。光机械谐振腔的吸收可以通过原子-腔耦合和腔-腔耦合引起的量子干涉效应来改变。随着量子干涉的使用，用于冷却的期望的转变被增强，以及由于不期望的转变而导致的加热抑制。结果，NAMR振动可以冷却到其基态。特别是，在原子的辅助下，我们的方案在实验上是可行的，即使对于较低质量的腔，这大大降低了实验难度。
2018-02-07 quant-ph
Significant enhancement in refrigeration and entanglement in auxiliary-cavity-assisted optomechanical systems
我们提出了如何通过将泵浦辅助腔耦合到光机械腔来实现显著增强的量子制冷和纠缠。我们得到的分析和数值结果，并找到最佳的制冷和纠缠的条件下的腔辅助（ACA）机制。我们的方法导致了一个巨大的放大的净制冷率，并揭示了ACA纠缠有一个更强的噪声容忍能力相比，在没有辅助的情况下。通过适当地设计ACA机制，可以很好地调节有效的机械磁化率，并且可以产生真正的冷却腔光子、辅助腔光子和声子的三重纠缠。具体地说，我们表明，无论是光机械制冷和纠缠可以大大增强蓝失谐驱动的辅助腔，但抑制红失谐的情况下。我们的工作为宏观力学系统的进一步量子控制以及脆弱量子资源的增强和保护铺平了道路。
2021-10-06 quant-ph
Deterministic preparation of non-classical states of light in cavity-optomechanics
由于光场与机械振子之间的非谐相互作用，腔光力学是产生非高斯量子态的理想平台，但正是这种相互作用也阻碍了光场纯态的制备。在本文中，我们推导出一个驱动协议，有助于利用非谐相互作用的状态准备，并确保光场的状态保持接近纯。这将使光子福克态或相干叠加的确定性准备。
2021-12-02 quant-ph
Approaching quantum-limited amplification with large gain catalyzed by hybrid nonlinear media in cavity optomechanics
放大器是几乎所有对微弱信号进行精确测量的实验的核心。一个理想的放大器应该同时具有大的增益和最小的附加噪声。在这里，我们考虑的量子测量性质的混合非线性腔与克尔和OPA非线性介质放大输入信号。结果表明，该混合非线性腔放大器在单值稳定区具有较大的增益，且无条件达到量子极限。
2016-05-01 quant-ph
Phase noise measurement of external cavity diode lasers and implications for optomechanical sideband cooling of GHz mechanical modes
通过辐射压力动态反作用的腔光机械冷却使得能够实现机械振荡器的基态冷却，只要激光器表现出足够低的相位噪声。在这里，我们调查和测量广泛可调谐外腔二极管激光器，这已被用于一系列最近的纳米光学机械实验，包括基态冷却的过量相位噪声。我们报告了一个明显的频率过剩噪声，其峰值在3.5 GHz附近，约为10^7 rad^2 Hz，归因于二极管激光器的弛豫振荡。测量结果表明，即使在GHz的频率二极管激光器不表现出量子限制的性能。相关的过量反作用可以排除基态冷却，即使在最先进的纳米光学机械系统。
2011-12-29 quant-ph
Light scattering in an optomechanical cavity coupled to a single atom
本文从理论上分析了光机械腔与单个二能级系统的强相互作用，同时通过辐射力耦合到机械振子的光散射。该分析是基于这样的假设，即系统是在低强度驱动的，并且机械相互作用足够弱，允许微扰处理。我们发现量子干涉的散射路径，这使得抑制斯托克斯分量的散射光。这种效应可以用来减少机械振荡器的动能。
2012-09-28 quant-ph
Invariant-based inverse engineering for fluctuation transfer between membranes in an optomechanical cavity system
本文利用基于不变量的逆向工程方法，设计了经典驱动场，实现了光机械腔系统中两个悬浮膜之间量子涨落的传递。通过一个由动力学不变量确定的非绝热演化路径，可以快速实现这种转移。这样的演化路径允许人们优化不稳定的“中间”态的占据，从而可以抑制腔衰减的影响。数值模拟结果表明，该方法可以一步实现两膜之间的完美涨落传递，且对振幅噪声和腔衰减都具有鲁棒性。
2018-02-26 quant-ph
Optomechanics with a polarization non-degenerate cavity
光学力学领域的实验还没有充分利用光子偏振自由度。本文给出了偏振非简并系统中光机械相互作用的实验结果，并提出了如何利用这种相互作用进行精确的边带测温和创造新形式的光子-声子纠缠的方案。该实验系统利用连接到机械谐振器的反射镜中的压缩力来创建具有两个曲率半径的微反射镜，当与第二反射镜组合时，该微反射镜导致腔模式的显著偏振分裂。
2016-06-22 quant-ph
