Microfabrication of large area high-stress silicon nitride membranes for optomechanical devices
鉴于薄膜谐振器与更复杂的MEMS结构的集成，我们开发了一种通用的圆形SiN $_x$膜的制造工艺，使用深反应离子刻蚀（DRIE）。制备了大面积高应力SiN $_x$薄膜，并将其用作迈克耳孙干涉仪和法布里-珀罗腔中的光机械谐振器。测量结果表明，制造过程中保持了光学质量和机械品质因数的膜。
2015-12-21 quant-ph
Dynamics and entanglement of a membrane-in-the-middle optomechanical system in the extremely-large-amplitude regime
光机系统的研究一直是人们关注的焦点，但大多数研究集中在小振幅范围内的物理问题。而在这篇文章中，我们专注于在极大振幅制度的光学力学，并考虑经典和量子动力学。首先，我们研究了中间膜光学机械系统中的经典动力学，在该系统中，部分反射和柔性膜悬浮在光学腔中。我们发现，膜可以提出自持振荡的极限环的形状锯齿边椭圆和动力学多稳定性。然后，我们研究了经典轨道周围的量子涨落动力学。利用对数负性，计算了机械振荡过程中光腔模与薄膜之间的量子纠缠演化。结果表明，经典动力学过程与量子纠缠演化之间存在一定的同步性。
2015-06-18 quant-ph
Symmetry-breaking oscillations in membrane optomechanics
我们研究了腔体内膜的经典动力学的情况下，这个光学机械系统具有反射对称性。对称性破缺是通过静态不动点解的超临界和亚临界分叉实现的。这两个分叉可以观察到通过变化的激光腔失谐，这会导致一个回飞棒样的固定点模式与滞后。当激光强度增加时，破缺不动点演化为自持振荡。除了伴随的Hopf分叉的分析，我们描述了这些振荡在有限的振幅与一个anasternity，充分占相对于自然膜频率的频移。我们完成我们的研究，按照路线的混乱的膜动力学。
2017-01-10 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
Normal Mode Splitting and Antibunching in Stokes and Anti-Stokes Processes in Cavity Optomechanics: Radiation Pressure Induced Four-Wave Mixing Cavity Optomechanics
本文研究了强耦合条件下腔光学力学中的斯托克斯和反斯托克斯过程。斯托克斯和反斯托克斯信号表现出显著的简正模分裂。我们报告斯托克斯信号的增益。我们还报告寿命分裂时，泵浦功率小于正常模式分裂的临界功率。非线性Stokes过程为研究强耦合腔力学提供了一种有效的方法。我们还研究了由光机系统自发产生的斯托克斯和反斯托克斯光子之间的相关性。在零温度下，我们的纳米力学系统导致自发产生的光子表现出光子反聚束和那些违反柯西-施瓦茨不等式之间的相关性。
2010-03-30 quant-ph
Antibunching photons in a cavity coupled to an optomechanical system
研究了利用二阶关联函数与光机系统线性耦合的腔场的光子统计特性。我们的计算表明，即使在光机械系统中的光机械相互作用很弱的情况下，腔也能表现出很强的光子反聚束。弱光-力相互作用和双光子激发不同路径间的相消干涉的协同作用导致了有效的反聚束效应。与标准光机系统相比，光腔与光机系统的耦合为通过光机相互作用获得单光子提供了一种放松约束的方法。
2013-04-19 quant-ph
Controlling steady-state bipartite entanglements and quadrature squeezing in a membrane-in-the-middle optomechanical system with two Bose-Einstein condensates
我们从理论上研究了一个驱动的混合光学机械系统的膜在中间的配置包含两个相同的细长雪茄状的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）在膜的两侧。在弱相互作用下，BEC可以看作是Bogoliubov近似下的单模振子，它们通过辐射压相互作用与光场耦合，表现为两个准膜。结果表明，每个BEC的压缩程度及其与运动膜的纠缠度可以由另一个BEC的\textit{s}波散射频率来控制。由于每个BEC的\textit{s}波频率依赖于原子的横向囚禁频率，而横向囚禁频率是一个实验上可以控制的参数，因此可以通过另一个BEC的囚禁频率来控制另一个BEC的纠缠和压缩.
2017-07-10 quant-ph
Breaking optomechanical cooling limit by two drive fields on a membrane-in-middle system
提出了一种在两个红失谐驱动场驱动下的中间膜光学机械系统（OMS）中的机械谐振器的基态冷却的理论方案。详细描述了OMS的动力学演化过程，系统研究了系统条件对冷却效果的影响。最重要的是，发现具有两个驱动器的设置能够实现比单腔的理论冷却极限更好的冷却结果。通过适当的腔阻尼率和驱动强度的组合，甚至可以提高一个数量级的热声子数。
2019-01-27 quant-ph
Dispersive optomechanics: a membrane inside a cavity
我们提出的色散耦合（或“膜在中间”）光机系统的理论和实验研究的结果。本文计算了含有薄介质膜的高精细度腔的线性光学性质。我们专注于腔的透射，反射和精细度作为膜沿腔轴的位置的函数，并作为其光损耗的函数。我们将这些计算结果与测量结果进行了比较，发现在空腔精细度在10^4 ~ 10^5范围内的腔中，计算结果与测量结果非常吻合。薄膜折射率的虚部约为10^（-4）。我们计算该系统的激光冷却性能，特别关注不太直观的制度，其中光子“隧道”通过膜的时间尺度上的膜的振荡周期。最后，我们提出了量子非爆破测量膜的声子数在低信号噪声制度的声子寿命是可比的QND读出时间的计算。
2008-05-23 quant-ph
Entangled state engineering of vibrational modes in a multi-membrane optomechanical system
我们提出了一种方法来产生纠缠态的振动模式的N个膜耦合到腔模式通过辐射压力。使用边带激发，我们表明，任意纠缠态的振动模式的不同的膜可以产生在原则上通过顺序施加一系列的经典脉冲所需的频率，相位和持续时间。作为例子，我们给出了几种典型的纠缠态，如Bell态、NOON态、GHZ态和W态的合成方法。简要讨论了环境效应、信息泄漏和实验可行性。我们的建议也可以适用于其他实验装置的光机系统，其中许多机械谐振器耦合到一个共同的单模腔场通过辐射压力。
2013-03-01 quant-ph
Perfect optomechanically induced transparency in two-cavity optomechanics
本文研究了双腔光机系统中的可控光学响应，特别是在以前从未研究过的模型中的$\mathit{perfect}$光机诱导透明（OMIT）。结果表明，即使在较大的机械阻尼率下，也能产生理想的OMIT，在理想的透明窗口下，可以实现长寿命的慢光。另外，我们发现，通过调节第二腔的驱动场强度，可以很容易地实现完全OMIT和光机械诱导吸收之间的转换。我们相信，这些结果可以用来控制在现代光网络中的光传输。
2023-03-25 quant-ph
Optomechanically induced amplification and perfect transparency in double-cavity optomechanics
研究了双腔光机系统中的光机诱导放大和完全透明现象。我们发现，如果用两个具有适当振幅和失谐量的控制激光器驱动系统，探测激光器会出现光机诱导放大现象。此外，完美的光机械诱导的透明现象，这是强大的机械耗散，可以实现由相同类型的驱动器。这些结果对于量子信息过程中的信号放大、光存储、快光和慢光等都有重要意义。
2014-05-26 quant-ph
Optomechanical oscillator controlled by variation in its heat bath temperature
提出了一种利用温度相关力产生光机械振荡器低噪声态的方法。我们分析的情况下，量子光机械振荡器（表示为膜）驱动的外力（由活塞产生）。两种系统均嵌入在特定温度$T$下的公共热浴中。活塞施加在膜上的驱动力取决于浴温度。最初，对于$T=T_0$，活塞线性地耦合到膜。然后将浴温可逆地改变为$T\neq T_0$。温度的变化使膜移动，但同时也增加了它的波动。从机械和热力学特性的角度分析了膜的所得平衡态。我们比较了膜的这些特性，并得出它们之间的密切联系。接下来，我们冷却膜的热噪声，使其脱离平衡，仍然与热浴接触。这种冷却保持了具有有效温度$T^\star$的有效正则吉布斯态。在这种情况下，我们研究的平衡量的模拟低噪声的机械状态的膜。
2017-05-10 quant-ph
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
Electromagnetically induced transparency and optical memories in an optomechanical system with $N$ membranes
研究了弱探测光场在Febry-Perot腔中的光机械系统中的传播，在该系统中，$N$近似简并的机械膜与腔内光场色散耦合。我们推导出输出探测场的一般解析表达式。我们发现，输出探测场的同相正交可以表现出多重电磁感应透明，最多$N$窄透明窗口。我们发现，在透明窗口处，最多可以用$N$不同的负群速度实现超光速。此外，通过使用一个时间相关的强耦合脉冲，我们数值模拟了一个弱的高斯形探测脉冲的存储和检索的光学腔与两个近简并机械谐振器。
2014-03-06 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
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
Electromagnetically Induced Transparency from Two Phonon Processes in Quadratically Coupled Membranes
我们描述了如何电磁感应透明可以出现在二次耦合光机系统。由于二次耦合，在光机系统中，潜在的光学过程涉及到一个双声子过程，并且该双声子过程使得在传统EIT中起原子相干作用的平均振幅为零。我们展示了如何在位移的波动可以发挥类似于原子的相干性的作用，并可能导致EIT类效应在二次耦合光机系统。我们展示了如何使用现有的光机系统可以研究这种效果。
2010-10-05 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
Optimal optomechanical cavity setups with highly reflecting membranes
针对腔光力学中高反射膜装置的优化选择问题，分析对比四种装置的协同度等品质因数，提出膜寄生损耗可忽略时膜在后端装置为最优，可大幅提升协同度，助力量子区非线性光力学研究。
2024-03-06 physics.optics 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
Two-photon scattering in mixed cavity optomechanics
研究了混合腔光机系统中的双光子散射，该系统由单模腔场和单模机械振荡通过一阶和二阶光机相互作用耦合而成.通过在Wigner-Weisskopf框架下求解散射问题，得到了该系统的解析散射态，并发现了与双光子散射相关的四个物理过程。我们计算了双光子散射谱，发现在散射过程中可以诱导出双光子频率的关系。建立了混合腔光机系统参数与双光子散射谱特性之间的关系。这项工作不仅提供了一个散射的手段来创建相关的光子对，但也提出了一个光谱的方法来表征光机系统。
2021-06-03 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
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
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
Direct laser-written optomechanical double membranes in an optical microcavity
University of Bonn（波恩大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本研究采用3D直接激光写入技术制备光纤法布里-珀罗微腔中的双膜谐振器，实现可控机械模式杂化与增强集体光机械耦合，为多模腔光力学提供可扩展平台。
2026-10-30 physics.optics 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
Spectrometric detection of weak forces in cavity optomechanics
本文提出了一种光谱方法来检测腔光机系统中作用在动端镜上的经典弱力。该力改变了端镜的平衡位置，因此腔场的谐振频率取决于待检测的力。因此，可以通过分析光机械腔的单光子发射和散射光谱来推断力的大小。由于发射和散射过程比特征机械耗散快得多，因此在该光谱检测方案中机械热噪声的影响可以忽略不计。我们还扩展这种光谱方法，以检测单色振荡力，通过利用调制在相同的频率作为力的光机械耦合。
2020-09-13 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
Amplitude and phase noise in Two-membrane cavity optomechanics
本文研究双膜腔光机系统中激光振幅与相位噪声的影响，通过在Langevin方程中引入噪声项并实验注入校准噪声，验证理论模型并量化噪声量。
2023-08-31 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
Transmissive optomechanical platforms with engineered spatial defects
本文研究了单模光通过振动机械元件阵列时的光机械光子-声子耦合。正如最近所示的特定情况下，一个周期性阵列的膜嵌入在一个高精细光学腔[A。雪雷布角基因和A. Dantan，物理学评论快报，\textbf{109}，223601，（2012）]，腔内线性光机械耦合可以在所谓的\textit{transmissive regime}中的单个元件值上显著增强，其中对于不动的膜，整个系统对光是透明的。在这里，我们将这些调查扩展到准周期阵列中存在的工程空间缺陷的膜位置。特别是，我们表明，本地化的光模式引起的缺陷相结合的访问的透射制度窗口可以导致额外的增强的强度的线性和二次光机耦合。
2014-06-23 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
Cavity Mode Frequencies and Strong Optomechanical Coupling in Two-Membrane Cavity Optomechanics
研究了含有两个振动介质膜的法布里-珀罗腔的腔模频率。我们推导出的模式共振方程，并提供近似的解析解，他们作为一个函数的膜的位置，这作为一个很好的近似时，两个膜的相对位置和质心位置远小于腔长。利用这些解析解，人们发现，当两个膜被放置得非常靠近由它们形成的内腔的谐振时，在高反射膜的极限中可以实现膜相对运动的极大的光机械耦合。我们还研究了系统的腔精细度，并验证了在大耦合的条件下，它不会受到两个膜的存在的明显影响。光机械耦合和腔衰减率之间的比率的可实现的大值，$g/κ$，使该双膜系统的最简单的有前途的平台，用于实现腔光机械在强耦合制度。
2016-06-29 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
$\mathcal{PT}$-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
