From Coupled Pendulums to Quantum Search
量子搜索是一种量子力学技术，用于在仅sqrt（N）步中搜索N种可能性。本文给出了一个新的角度来看，通过经典的耦合振荡器实现的谐振现象的算法。考虑N个振荡器，其中一个具有不同的谐振频率。我们可以通过测量每个振荡器的振荡频率来识别这是哪一个，这个过程大约需要N个周期。我们展示了如何，通过耦合振荡器在一起，在一个非常简单的方式，它是可能的，以确定不同的只有sqrt（N）周期。这种技术的量子情况下的扩展导致量子搜索算法。
2001-09-26 quant-ph
Nanofabricated torsion pendulums for tabletop gravity experiments
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学怀特光学学院）；Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学物理系）；Joint Quantum Institute/Joint Center for Quantum Information and Computer Science, University of Maryland-NIST（马里兰大学-美国国家标准与技术研究院联合量子研究所/联合量子信息与计算科学中心）
本研究展示了基于超薄硅氮化物薄膜的大型扭摆，用于台式重力实验，以探测经典和量子引力相互作用。
2026-01-16 gr-qc physics.ins-det quant-ph
A Pedagogical Framework for Physics-Informed Machine Learning: From Classical Pendulum to Quantum Anharmonic Oscillator Using PyTorch on Modern GPU Hardware
SRH University of Applied Sciences Heidelberg（海德堡SRH应用科学大学）
本文提出一个五模块教学框架，通过两个递进的物理系统展示物理引导机器学习，比较了五种模型架构，展示了GPU加速在不同模型中的应用效果。
2026-04-03 quant-ph
A Quantum Mechanical Pendulum Clock
本研究提出一种仅依赖热资源的量子区域光力学摆钟模型，其擒纵机构由腔中发射器提供、依赖极限环运行，可突破热力学不确定关系提升精度，增加发射器数量可趋近宏观摆钟行为，用于研究量子-经典转变。
2025-06-12 quant-ph
High Q mg-scale monolithic pendulum for quantum-limited gravity measurements
我们提出了一个高的$Q$单片二氧化硅摆重7毫克的发展。在2.2 Hz下，钟摆模式的测量$Q$值为$2.0\times10^6$。据我们所知，这是迄今为止耗散最低的镁级机械振荡器。通过采用这种悬浮系统，我们最近在物理评论快报报道的重力测量的光机械位移传感器。122，071101（2019）可以改进以实现几百Hz的量子噪声限制感测。结合光学弹簧效应，在摆模中测量的固有耗散量足以满足限制在光学势中的大质量摆的基于测量的量子控制的要求。这不仅为通过量子限制力传感器测试暗物质铺平了道路，而且还为量子体系中的牛顿相互作用铺平了道路，即量子态中两个mg尺度振荡器之间的相互作用，以及提高引力波探测器的灵敏度。
2020-05-01 physics.ins-det quant-ph
Photon blockade and the quantum-to-classical transition in the driven-dissipative Josephson pendulum coupled to a resonator
本文研究了在耗散存在的情况下，耦合到谐振子的约瑟夫森摆的振荡运动和经典近自由转动之间的受驱动量子相变。我们称之为约瑟夫森-拉比模型。该模型描述了电路量子电动力学的标准设置，其中通常将transmon器件嵌入超导腔中。我们发现，通过处理系统量子力学这种转变发生在更高的驱动功率比预期从一个所有的经典治疗，这是一个后果的准周期性起源于离散的束缚态的能谱。我们计算了谐振腔中的光子数，并表明它对驱动功率的依赖是非线性的。此外，由此产生的多光子阻塞现象是敏感的截断的状态的数量在transmon，这限制了标准的Jaynes-Cummings模型的适用性作为一个近似的光子振荡器系统。我们计算了被阻塞的微波光子的n阶关联函数，并观察了行波近似与包含反旋项的完全多级Josephson-Rabi哈密顿量之间的差异。最后，我们比较了两种不同的方法耗散，即Floquet-Born-Markov和Lindblad形式主义。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum states of the Kapitza pendulum
本文用平均法得到的有效势描述了卡皮查摆的量子态。利用近似模型势给出了稳定态能谱的解析估计。对于倒立摆的最低态，用微扰理论修正谐振子的能量，使其谱重复。估计了双势阱中调谐效应对共振态能量的贡献。比较了用半经典方法和Numerov算法对卡皮查摆的振动和转动谱的数值模拟结果。
2021-02-25 quant-ph
Grand-mother clocks and quiet lasers
伽利略在16世纪指出，摆的振荡周期几乎与振幅无关。然而，这样的钟摆会因空气摩擦而阻尼。后者可以被看作是由于空气分子与钟摆接触而产生的。由此可见，空气摩擦不仅阻尼振荡，而且还引入随机性。在惠更斯于18世纪发现的所谓的“祖母钟”中，平均而言，阻尼是通过由下落的重物驱动的擒纵机构来补偿的。本文的目的是表明，这样的时钟，在其理想化的形式，一个安静的振荡器。我们所说的“安静”是指，尽管阻尼引入了随机性，但耗散功率（视为振荡器输出）不会缓慢波动。与1984年理论上发现的安静激光振荡器作了比较。因为输入功率在机械振荡器和安静激光振荡器中都不波动，所以输出功率在小傅立叶频率处不波动，而不管所涉及的详细机制如何。
2009-01-08 quant-ph
Macroscopic quantum oscillator based on a flux qubit
本文介绍了一种由悬臂梁形式的磁通量子比特组成的宏观量子振荡器。链接到通量量子位的磁通量和悬臂的机械自由度自然耦合。通过外部磁场控制耦合。引入的磁通量子比特悬臂梁的基态对应于磁通量和悬臂梁位移之间的量子纠缠。
2017-11-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Quantum Foucault Modes
本文研究非厄米PT对称驱动的量子谐振子，揭示其相干态的Wigner空间轨迹等价于经典傅科摆轨迹，并发现位置固定、动量周期演化的新型量子动力学。
2025-07-24 quant-ph
Spin-Orbit Pendulum: the Microscopic Stern-Gerlach Effect
研究了具有自旋的粒子在具有自旋轨道相互作用的球谐振子势中的运动。我们把注意力集中在波包的空间运动上，对文[1]中讨论的自旋运动作了补充描述。这里研究的特殊初始条件导致最透明的公式，可以解析地处理。与施特恩-格拉赫实验的强烈类比。[1]R.Arvieu和P.Rozmej，Phys.Rev.A50（1994）4376。
1995-05-31 quant-ph
Comment on recent Physical Review Letter by Gaidarzhy, et al. "Evidence for quantized displacement in macroscopic nanomechanical oscillator."
在最近的一封信中，Gaidarzhy等人声称已经观察到了纳米机械振荡器量子化位移的证据。我们认为，证据，分析，索赔，并提出的结论是相反的预期从量子力学和弹性理论的基本原理，作者所使用的方法是不适合的原则上观察的量子化的能量状态的纳米机械结构。
2005-03-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comments on "Evidence for Quantized Displacement in Macroscopic Nanomechanical Oscillators"
我们对Gaidarzhy { \it et al.}的[{ \it Phys. Rev. Lett.} 94，030402（2005）]信。
2005-01-31 quant-ph
Evidence for Quantized Displacement in Macroscopic Nanomechanical Oscillators
我们报道了毫开尔文温度下具有千兆赫范围谐振频率的纳米机械振荡器的离散位移的观测结果。振荡器是纳米加工的硅单晶结构，旨在提供两组不同的耦合元件，频率很低和很高。通过这种新颖的设计，频率确定元件的飞秒级位移被放大成整个微米尺寸结构的集体运动。所观察到的离散响应可能是由于在这些宏观纳米机械振荡器的量子制度的发病能量量子化。
2005-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Quantum phase space picture of Bose-Einstein Condensates in a double well: Proposals for creating macroscopic quantum superposition states and a study of quantum chaos
提出了双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的量子相空间模型。在一个双模式的Fock态分析中，我们研究了本征向量和本征值，发现能量相关图表明从离域到碎片化的过渡。利用Husimi分布函数从稳态量子态中提取相空间信息。结果表明，量子态局域在非刚性物理摆的经典相空间轨道上，因而非刚性物理摆的新相空间特征（如$π$运动）是精确量子态的一种性质.低激发态是类谐振子的天平动态，而高激发态是两个摆转子态的类薛定谔猫叠加态。为了研究相空间中的动力学，将位移量子波包与经典相空间中的点群轨迹进行了比较。对于受驱动的双势阱，它表明，经典的混沌动力学是明显的量子态的动力学使用Husimi分布描绘。相空间类比还表明，放置在分界线上的不稳定固定点上的$π$相移波包将分叉，产生两个摆转子态的叠加-BEC的薛定谔猫态（数纠缠态）。结果表明，初始势垒高度和斜坡的选择，以下的$π$相位印记的凝聚体，可以用来产生可调的极端和尖锐的受控纠缠数态。
2004-03-19 cond-mat.soft quant-ph
Translation of Time-Reversal Violation in the Neutral K-Meson System into a Table-Top Mechanical System
中性K介子两态系统中的弱相互作用破缺时间反演对称性。我们提出并讨论了一个两态的力学系统，一个Foucault型摆在一个旋转的工作台上，完整的表示K0 K0巴过渡的钟摆运动，包括T破坏。摆以两种不同的振荡频率和两种不同的磁阻尼运动。它的运动方程与CPT对称K介子波函数实部的微分方程是一致的。由于宏观科里奥利力在反向运动下打破了CPT对称性，摆能够代表微观CP和T破坏。钟摆运动的视频剪辑作为补充材料。
2012-03-21 hep-ph quant-ph
Quantum sensing with milligram scale optomechanical systems
探索经典力学和量子力学之间的界限一直是现代物理学的中心主题之一。最近，精确测量作用在具有光学腔的毫克尺度振荡器上的力的实验作为测试量子力学、退相干机制和引力物理的有前途的工具而引起了人们的兴趣。在本文中，我们回顾了使用毫克级光机系统的实验现状。我们比较了用摆、扭摆和光悬浮镜达到量子态的可行性。给出了设计高$Q$摆的考虑因素、扭转摆具有比扭转摆更好的力灵敏度的条件以及设计反射镜悬浮的约束条件。
2020-03-31 astro-ph.IM physics.optics quant-ph
Entangling macroscopic oscillators exploiting radiation pressure
结果表明，辐射压力可以有利地用于纠缠{ \it宏观}振荡器，如可移动的镜子，使用本技术。我们证明了一个新的纠缠充分判据，并表明可实现的纠缠对热噪声是鲁棒的。它的签名可以使用普通的光学机械读出装置显示。
2001-09-07 quant-ph
Optomechanical Cooling of a Macroscopic Oscillator by Homodyne Feedback
我们提出了一个简单的光机模型，其中机械振荡器正交可以“冷却”远低于其平衡温度，通过施加适当的反馈，以驱动正交的辐射场的零差电流用于探测其位置的装置。
1998-02-12 quant-ph
Macroscopic detection of deformed QM by the harmonic oscillator
基于非微扰分析，我们证明了由变形量子力学导出的谐振子经典运动与观测明显矛盾。为此，我们采取了另一种方法来估计这种效应，并讨论了它在宏观物理中可能的观测表现。
2016-03-14 hep-ph quant-ph
One-milligram torsional pendulum toward experiments at the quantum-gravity interface
Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学技术研究所）
本研究提出了一种1毫克扭摆仪，通过激光冷却实现了240微开尔文的低温，显著提升了量子引力界面实验的精度和性能。
2025-12-20 quant-ph
Nonclassical energy squeezing of a macroscopic mechanical oscillator
光力学和机电学已经使得制备处于量子基态、正交压缩态和运动纠缠态的宏观机械振荡器成为可能。除了将更大、更有形的物体引入量子行为体系之外，这种新的能力还鼓励了在量子信息的处理和通信中使用机械振荡器的想法，以及作为超越标准量子极限的精密力传感器。但是，运动与光或电之间的有效线性相互作用排除了对更广泛类别的运动量子态的访问，例如猫态或能量压缩态。事实上，早期的光学机械建议指出，通过创建运动与光的强二次耦合，可以摆脱这种限制。虽然已经有二次耦合光机系统的实验演示，这些还没有访问非经典运动状态。在这里，我们通过将运动二次耦合到库珀对盒（CPB）量子比特的能级来创建非经典态。通过监测量子比特的跃迁频率，我们检测到振荡器的声子分布，而不是它的位置。通过改变振荡器和量子比特的状态的微波频率驱动，我们然后耗散地稳定振荡器在具有43的大平均声子数和大约3的亚泊松数波动的状态。在这种能量压缩态中，我们观察到二次耦合的一个显著特征：由量子比特跃迁引起的机械振荡器的反冲，非常类似于分子中的振动跃迁。
2020-08-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Macroscopic mechanical oscillators at the quantum limit using optomechanical cooling
我们讨论了如何提供的光机械耦合辐射压力可以用来冷却宏观集体自由度，作为振动模式的可移动的镜子。冷却是使用相敏反馈回路，有效地过阻尼的镜子运动，而不会增加热噪声。反馈结果能够使宏观物体下降到量子极限。特别地，可以实现挤压和纠缠。
2002-11-18 quant-ph
Generation of macroscopic Schrödinger-cat states in qubit-oscillator systems
我们提出了一个在量子谐振子（电磁场或机械谐振器）中通过条件位移机制耦合到量子比特（二能级系统）产生宏观薛定谔猫态的方案。通过单色地驱动量子位，量子位状态的振荡修改了作用在振荡器上的驱动力的有效频率，并且可以实现对振荡器的谐振或近谐振驱动。然后，由于驱动力的小失谐，振荡器的位移显著增强，并且可以超过零点波动的位移。这种效应可以用来在振荡器中制备宏观上不同的相干态的量子叠加。我们提出了详细的研究在封闭和开放系统的情况下，这种状态生成方案。这种方法可以在各种实验平台上实现，例如腔或电路QED系统，机电系统和自旋悬臂梁系统。
2016-03-28 quant-ph
Single-atom quantum control of macroscopic mechanical oscillators
我们研究了一个由一对带电宏观力学振子耦合到一个小的里德伯原子系综组成的混合机电系统。内部原子里德伯跃迁和力学之间的共振偶极-偶极耦合允许用单个原子冷却到其运动基态，尽管两个子系统之间存在相当大的质量不平衡。我们表明，丰富的电子光谱的里德伯原子，结合其高度的光学控制，铺平了道路，实现各种量子控制协议的机械振荡器。
2013-11-07 physics.atom-ph quant-ph
Macroscopic quantum synchronization effects
本研究理论分析全耦合量子极限环振子网络的宏观量子同步效应，揭示微观量子特性会引发经典振子没有的集体同步阻塞，且宏观系综存在双振子系统不具备的涌现行为。
2023-11-08 nlin.AO quant-ph
Violation of smooth observable macroscopic realism in a harmonic oscillator
我们研究了在连续测量压缩作用的谐振子中宏观实在论的出现。由于谐振子动力学允许一个隐藏的轨迹公式，宏观实在论的假设只被测量过程所违背。我们展示了一个崩溃的宏观现实主义在很宽的参数范围内，最大限度地在极端压缩的缩放限制。一个半经典的分析表明，宏观实在论是违反，即使与经典光滑的观测，不解决量子水平的测量。我们提出了一个实验测试的宏观现实主义与纠缠光子证明，在一个复合系统中的本地现实主义意味着宏观现实主义的子系统。
2009-08-05 quant-ph
Quantum collective motion of macroscopic mechanical oscillators
本文在超导电路光机械平台上实现 N=6 个机械振子的量子集体运动，验证 √N 耦合增强，并将集体模式冷却至基态，为多体纠缠和量子计量提供基础。
2024-12-10 quant-ph
Stationary entanglement between macroscopic mechanical oscillators
我们表明，光学腔模式和两个可移动的腔端镜之间的光机耦合能够纠缠两个不同的宏观振荡模式的镜子。这种连续变量的纠缠是由反射镜之间的光反弹保持的，并且对热噪声是鲁棒的。事实上，它可以用现有技术进行实验证明。
2003-02-24 quant-ph
Strong angular momentum optomechanical coupling for macroscopic quantum control
光机系统为探索宏观量子态及相关的量子力学基本问题提供了独特的机会。在这里，我们提出了一个量子光学力学系统，涉及交换相互作用的自旋角动量的光和扭转振子。我们证明了该系统允许在单光子水平上对扭转振子的扭转量子态进行相干控制，这有利于扭转振子的有效冷却和压缩.此外，在薛定谔类猫态中还可以制备具有宏观尺度的扭转振子。我们的工作为在微米甚至厘米尺度上验证量子力学在宏观系统中的有效性提供了一个平台。
2021-09-29 physics.optics quant-ph
Probing deformed commutators with macroscopic harmonic oscillators
最小可观测长度是旨在合并量子物理和引力的理论的共同特征。量子力学，这一概念与位置测量中的非零最小不确定性相关联，该不确定性被编码在变形的对易关系中。尽管理论上的兴趣越来越大，但该主题完全缺乏专门的实验，变形参数的界限大致从间接测量中推断出来。正如最近提出的，低能量机械振荡器可以允许揭示修改的换向器的效果。在这里，我们分析了高品质因数的微型和纳米振荡器的自由演化，跨越了广泛的质量周围的普朗克质量$m_{\mathrm{P}}$（${\approx 22\,μ\mathrm{g}}$），并比较它与变形动力学模型。以前对量化换向器变形的参数的限制大大降低。
2015-08-25 gr-qc physics.optics quant-ph
Non-equilibrium dynamics of an unstable quantum pendulum
一个完全倒立且不动的摆是一个不稳定平衡的原型，对应于动力学相空间中的一个不稳定的双曲不动点。不稳定不动点是理解经典系统中哈密顿混沌的核心。在多体量子系统中，平均场近似在不稳定的固定点附近失效，并导致由量子涨落驱动的动力学。在这里，我们测量了初始化为相空间双曲不动点的多体量子摆的非平衡动力学。该实验使用自旋为1的玻色凝聚体，它在平均场极限下对应于非刚性机械摆运动的自旋种群中表现出约瑟夫森动力学。冷凝物被初始化为最小不确定性自旋状态，量子涨落导致沿分界线和非高斯概率分布的非线性自旋演化，测量结果与精确的量子计算吻合良好，最高可达0.25 s。在较长的时间，原子的损失，由于有限的寿命的凝聚导致更大的自旋振荡振幅相比，没有损失的情况下，轨道离开分界线。这说明了多体系统的退相干如何导致更明显的相干行为。该实验为研究量子极限下的宏观自旋系统和非平衡量子动力学中的重要问题提供了新的途径。
2012-05-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamic stabilization of an optomechanical oscillator
量子光学力学提供了在非常好的控制实验中研究宏观量子系统中的量子效应的可能性。在本文中，我们讨论这样一种情况，如倒立摆的机械系统的动态稳定。具体的例子，我们研究的是一个“膜在中间”的机械振荡器耦合到一个腔场通过二次optomechanical相互作用，与腔阻尼的主要来源的耗散。我们表明，机械振荡器可以动态稳定的辐射压力的时间调制。我们调查的系统在经典和量子制度突出的相似性和差异。
2014-10-22 physics.optics quant-ph
Are quantum measurements on macroscopic bodies feasible?
在量子非破坏理论的唯象框架中讨论了检验量子测量理论的可能性。一个简单的测试的状态矢量崩溃的假设，提出了通过寻找从玻尔兹曼分布的能量相关的宏观谐振子只有一个复杂的振幅的偏差。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Wave packet revivals and the energy eigenvalue spectrum of the quantum pendulum
刚性摆，无论是作为一个经典的和作为一个量子问题，是一个有趣的系统，因为它有完全可解的谐振子和刚性转子系统的限制情况下，在低和高能量极限分别。经典周期性（$τ$）的能量变化也是戏剧性的，在经典运动的“顶部”（即分界线）具有特殊的极限情况$τ\to \infty$。我们研究的量子摆问题的时间依赖性，专注于行为的（近似）经典的周期性，特别是量子复兴和超复兴的时间，编码在系统的能量本征值谱。我们提供的能量本征值在小和大的量子数的限制，到第4阶微扰理论的近似表达式，比较这些现有的手册扩展的相关Mathieu方程的特征值，通过其他方法获得。然后，我们使用这些近似来探测经典的周期性，以及提取信息的量子复兴和超复兴时间。我们发现，虽然经典周期和量子周期都随着能量接近“顶部”而单调增加，但无论是从上方还是下方，复兴时间都从它们的低能量值和高能量值开始减少，直到非常接近分界线，在分界线处它们增加到一个很大但有限的值。
2003-07-10 quant-ph
Quantum signature of a squeezed mechanical oscillator
量子力学的一些预言与日常经验的宏观领域形成对比，特别是那些起源于海森堡不确定原理的预言，这些预言被编码在一些可测量算子的非交换性中。尽管如此，在过去的十年中，光机实验已经实现了表现出这种非经典性质的宏观机械振荡器。一个关键的指标是在电磁场中产生的运动边带的强度的不对称性，该电磁场通过干涉测量振荡器的位置。这种不对称性是振荡器量子运动的足迹，起源于其梯形算符之间的非交换性。在强调宏观系统的量子物理学的道路上的另一个步骤是实现强非经典态，并随后观察到独特的量子行为。在这里，我们确实扩展到压缩状态的宏观机械振荡器嵌入在一个光学腔，产生的参数效应起源于一个适当的组合的光场的分析。的运动边带采取一种特殊的形状，与修改后的系统动力学，与非对称的功能揭示和量化的压缩振子运动的量子分量。
2019-07-11 quant-ph
A zigzag optical cavity for sensing and controlling torsional motion
提出一种锯齿形光学腔新概念，将扭转运动映射到腔长上，实现精密感测与操控，实验验证并预期灵敏度低于10^-19 N·m/√Hz，推动量子与引力界面研究。
2023-06-22 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Optical drive of macroscopic mechanical motion by a single two-level system
耦合到纳米机械振荡器的量子发射器是混合系统，其中宏观自由度耦合到纯量子系统。纳米技术的最新进展已经通过将单个人造原子（如量子点或超导量子比特）嵌入振动线或膜中来实现这种设备，为量子信息技术和量子经典边界的探索开辟了新的前景。在这封信中，我们表明，量子发射器可以变成一个非常有效的光控源的机械功率，利用建设性干涉的经典声子场的机械振荡器。我们表明，这种机制可以作为一种新的策略，进行低背景的非破坏性的单次测量的光学活性量子比特态。
2014-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Proposal for Observing Nonclassicality in Highly Excited Mechanical Oscillators by Single Photon Detection
本文提出一种腔光力学态制备协议，通过相干态制备与单拉曼散射光子投影测量，使任意大相干振幅的机械振子进入非经典态，并借助拉曼边带光子统计观测其亚泊松声子分布。
2024-01-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Verification of conditional mechanical squeezing for a mg-scale pendulum near quantum regimes
本研究通过连续线性测量与量子态预测，在毫微克级摆上实验验证了接近量子区域的条件机械压缩，位置和动量标准差分别达零点振幅的36倍和89倍，比先前研究更接近零点运动，为宏观物体量子控制迈出第一步。
2023-11-15 quant-ph
Quantum dynamics of a macroscopic magnet operating as environment of a mechanical oscillator
我们研究一个二分量子系统的动力学，使得它的形式描述保持不变，即使它的一个部分变得宏观：这个问题与量子到经典交叉的分析有关，但我们的方法意味着整个系统保持真正的量子。这项工作的目的是了解1）如果，2）在多大程度上，以及3）如何，宏观环境的演化证明了与其微观量子同伴的耦合。为此目的，我们考虑一个磁环境，由大量的自旋1/2的粒子，耦合到一个量子力学振荡器，可能存在的外部磁场。我们取总的环境自旋S常数的值和大，这使我们能够将环境视为一个单一的宏观系统，并通过在大S极限下有效的近似进一步处理自旋代数的障碍。我们发现一个有见地的表达整个系统的传播，我们确定了一个有效的“反作用”的条款，即一个运营商只作用于磁环境，但在量子主系统的情况下失踪。该算子作为随时间变化的磁各向异性出现，其特征，无论是单轴的还是平面的，也取决于自由磁系统的谱中的能级分裂之间的失谐，所述能级分裂由可能存在的外场引起，以及振荡器的频率。的各向异性的时间依赖性进行了分析，并讨论了其对磁体的动力学的影响，以及其与整个系统的纠缠演化的关系。
2016-09-17 quant-ph
Estimation of covariance matrix of macroscopic quantum states
对于类似于线性谐振子的系统，表征状态的最简单方法是通过包含类似于位置和动量的算子的有序矩的协方差矩阵。我们表明，使用斯托克斯探测器没有直接访问的位置或动量，估计的协方差矩阵的宏观信号仍然是可能的，使用干扰与经典的噪声和低强度的参考。这种检测技术将允许在没有相干高强度本机振荡器的情况下估计电磁辐射的宏观量子态。它可以直接用于估计宏观亮压缩态的协方差矩阵。
2016-05-24 quant-ph
Entanglement between Distant Macroscopic Mechanical and Spin Systems
纠缠是多体量子系统的一个重要性质，其特征是物体的量子态不受空间距离的影响而不可分离。在越来越宏观和不同的系统之间产生纠缠是量子科学中正在进行的努力，其使得能够实现混合量子网络、量子增强感测以及探测量子理论的基本极限。混合系统的不一致性和量子关联的脆弱性阻碍了宏观混合纠缠的产生。在这里，我们证明，第一次，产生的纠缠态之间的运动的宏观力学振子和集体原子自旋振子，作为见证下的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森方差低于可分性极限，$0.83 \pm 0.02<1$。机械振荡器是毫米大小的电介质膜，自旋振荡器是磁场中的$10^9$原子的系综。通过两个空间分离的系统传播的光产生纠缠，由于集体自旋发挥了有效的负质量参考系的作用，并在理想情况下提供了一个无反作用的子空间;在实验中，量子反作用被抑制了4.6 dB。我们的研究结果铺平了道路，超越标准量子灵敏度极限的运动测量力，加速度和引力波检测的应用，以及对基于远程传输的协议在混合量子网络。
2020-03-25 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Decoherence scenarios from micro- to macroscopic superpositions
环境诱导退相干是指宏观世界中不存在量子干涉现象。叠加波包之间相干性的损失取决于它们的分离。精确的时间过程取决于开放系统及其环境中退相干和其他过程的相对时间尺度。我们使用的谐振子耦合到浴振荡器的精确可解模型来说明各种退相干的情况下：这些范围从指数黄金法则衰减微观叠加，系统特定的衰减较大的分离在交叉制度，最后普遍的相互作用主导的退相干越来越宏观叠加。
2002-05-17 quant-ph
Mechanical squeezing via fast continuous measurement
我们重新讨论了用连续线性位置测量法制备振子的量子态。相当普遍的解析表达式导出的条件状态的振荡器。值得注意的是，我们预测，量子压缩是可能的反作用占主导地位的和量子相干振荡制度之外，放宽实验要求，甚至相比基态冷却。这为产生宏观力学振子的非经典态提供了一种新的途径，也为室温下的量子传感和量子宏观性测试打开了大门。
2020-07-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen steering and Bell nonlocality of two macroscopic mechanical oscillators in optomechanical systems
我们调查在什么条件下量子非局域表现为爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向或贝尔非局域性可以体现自己，即使在宏观层面上的两个机械谐振器的光机系统。我们采用了强大的水库工程计划，实现驱动腔模式与适当选择的双音场，准备两个机械振荡器进入纠缠态。我们表明，大和强大的（单向和双向）转向可以实现在稳态与现实的参数。我们分析了双模高斯态系统中转向非对称性的机制。然而，不同于指导，贝尔非局部性是目前在更严格的条件下。我们考虑两种类型的测量，位移奇偶校验和开关检测，分别。我们表明，对于这两种测量，贝尔违反都需要非常低的环境温度。对于奇偶校验检测，只有在瞬态时，观察到大的贝尔违反时，机械模式从光模解耦，并具有非常小的腔损耗和机械阻尼。而对于开关检测，适度的贝尔违反被发现在稳态和强大的腔损耗和机械阻尼。虽然贝尔违反奇偶校验检测似乎非常具有挑战性的实验证明，违反贝尔不等式与通-断检测所需的条件是要求低得多。
2017-11-21 quant-ph
Measurement-induced macroscopic superposition states in cavity optomechanics
我们提出了一种新的建议，用于产生宏观上不同的状态的体机械振荡器的量子叠加，兼容现有的光机械设备操作在容易实现的坏腔限制。该方案基于脉冲腔光机械量子非破坏（QND）相互作用，由位移非高斯态驱动，测量引起的反馈，避免了强单光子光机械耦合的需要。此外，我们表明，单正交冷却的机械振荡器是足够的有效的状态准备，我们概述了一个三脉冲协议，包括一个序列的QND相互作用的挤压增强冷却，状态准备，和断层扫描。
2016-01-07 physics.optics quant-ph
Quantum Brownian Motion of a Macroscopic Object in a General Environment
为了理解介观或宏观物体与一般环境相互作用的量子行为，如量子退相干、涨落、耗散、纠缠和隐形传态等，本文导出了一组精确的主方程，用于求解任意谱密度和温度的热浴中$N$相互作用谐振子的约化密度矩阵.我们感兴趣的两类问题，这些方程可以有效地应用于纳米机电振荡器的量子动力学和纠缠演化的多体宏观态，如量子叠加的镜子在高Q腔。为了解决宏观量子现象的一个关键概念问题，我们研究了在这些研究中经常隐含的假设有效的条件，即宏观物体在环境中的量子行为可以通过只处理其质心变量的动力学来准确地表示。我们也提到如何这些结果可以用来计算不确定原理管理一个宏观物体在有限的温度。
2007-08-07 quant-ph
Entanglement of mechanical oscillators mediated by a Rydberg tweezer chain
University of Bonn（波恩大学）；Universität Tübingen（蒂宾根大学）；The University of Nottingham（诺丁汉大学）
本文提出利用Rydberg原子链实现机械振荡器的纠缠，通过相干动力学生成纠缠并利用辐射衰减调制生成耗散纠缠，展示Rydberg原子链在远距离机械振荡器非经典关联中的潜力。
2025-10-09 physics.atom-ph quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen correlations between mechanical oscillators revealed through SU(1,1) interferometry
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
利用超导量子比特与机械振子耦合，通过参数驱动实现双模压缩相互作用，并构建机械SU(1,1)干涉仪，首次在宏观机械振子中观测到强于纠缠的连续变量EPR关联。
2026-06-17 quant-ph
Photothermal effect in macroscopic optomechanical systems with an intracavity nonlinear optical crystal
腔内压缩是一种很有前途的技术，它可以提高引力波探测器的灵敏度和冷却光机械振荡器到基态。然而，光热效应可能会修改由于在光学腔中的非线性光学晶体的存在而发生的光机械耦合。我们提出了一种新的方法来预测光热效应的影响，通过测量的光机械振荡器的磁化率和识别的净光学弹性常数和光热吸收率。使用这种方法，我们成功地精确地估计参数，即使是微小的光热效应，这是无法测量使用以前开发的方法。
2022-11-04 physics.optics quant-ph
