Room-temperature steady-state entanglement in a four-mode optomechanical system
本文讨论了四模光机系统中的稳态纠缠,特别是在室温下。在该方案中,当两个目标模式与机械谐振器之间的耦合强度相等时,结果不能用基于Bogoliubov模式的方案来解释。这与量子力学自由子空间的思想有关,当考虑机械模式的热噪声时,量子力学自由子空间起着重要的作用。在室温下可以得到显著的稳态纠缠。
2016-08-08 quant-ph
Enhanced entanglement of two optical modes in optomechanical systems via an optical parametric amplifier
研究了简并光参量放大器(OPA)对与机械谐振腔共同作用的两个腔模的稳态纠缠的影响。两个腔模分别在与机械谐振器相关联的红边带和蓝边带处被驱动,这在可分辨边带的极限下在它们之间产生纠缠。OPA使腔场产生单模压缩,从而显著提高了双模纠缠。研究发现,存在一个最佳的非线性增益的OPA,依赖于系统的温度,从而产生最大的纠缠。这种改进对于低温下的系统尤其显著。
2017-03-08 physics.optics quant-ph
Strong Optomechanical Coupling at Room Temperature by Coherent Scattering
系统的量子控制要求对量子态的操纵比任何退相干速率都要快。对于介观系统,迄今为止只有少数低温系统达到了这一点。量子控制的一个重要里程碑是所谓的强耦合区,在腔光力学中,强耦合区对应于大于腔衰减率和机械阻尼的光机械耦合强度。在这里,我们展示了在室温下悬浮的二氧化硅颗粒和高精细光学腔之间的强耦合机制。通过采用相干散射而不是直接驱动腔来实现法向模分裂。这里实现的耦合强度接近腔线宽的三倍,深入到强耦合区。进入强耦合区是在室温下实现介观物体量子控制的重要一步。
2021-01-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Entanglement-Enhanced Optomechanical Sensing
本研究提出利用纠缠探针进行多光机械传感器联合力测量,在热噪声或散粒噪声主导区域分别提升带宽或灵敏度,灵敏度-带宽乘积较经典探针提高25%,为惯性导航等应用开辟新途径。
2022-10-28 physics.optics quant-ph
Optomechanical Entanglement under Pulse Drive
本文研究了在一个或一系列具有任意失谐量和不同脉冲形状的激光脉冲驱动下的光机纠缠。由于在脉冲驱动场作用下系统不存在稳态,我们采用了与标准处理方法不同的方法来处理光机纠缠。讨论了高温下纠缠演化的情况。
2015-08-12 quant-ph
Thermal-noise-resistant optomechanical entanglement via general dark-mode control
量子纠缠不仅在量子理论的基础研究中起着重要的作用,而且被认为是量子信息科学中的重要资源。在腔光学力学中,产生包含多个光学和力学模式的宏观纠缠是一个非常重要的任务。然而,在由多个简并或近简并的机械模耦合到一个共腔模的多模光机械系统中,暗模效应是产生量子纠缠的关键障碍。本文提出了一种利用双腔模的方法,通过打破暗模效应来增强多模光机系统中的光机纠缠。我们发现辅助腔模的引入不仅有助于腔模和机械模之间纠缠的产生,而且使光机纠缠对热激发的免疫力提高了约三个数量级.我们还研究了由两个机械模和两个腔模组成的网络耦合光机系统中的光机纠缠。通过分析光机纠缠与暗模效应之间的对应关系,我们发现暗模一旦被打破,光机纠缠将得到极大的增强。此外,我们还研究了机械纠缠,发现它是可以忽略不计的小。我们还提出了一些讨论的实验实施与微波光机装置,暗模式之间的关系,打破机制和质心和相对坐标,并解释的重要作用的暗模式打破在增强的光机纠缠。我们的研究结果为制备纠缠光机械网络和抗噪声量子资源铺平了道路。
2022-12-04 quant-ph
Activating optomechanical entanglement
我们提出了一个光机设置,通过非经典相关的预可用性激活纠缠可以在实验上证明。我们分析的条件下,该计划是成功的,并将它们与当前的实验状态的艺术。纠缠的成功激活体现了一个有趣的替代目前的设置为启示完全机械非经典。
2011-12-20 quant-ph
Coherent feedback in optomechanical systems in the sideband-unresolved regime
制备接近其运动量子基态的宏观机械谐振器并产生与光的纠缠,为研究基础物理和开发新一代量子应用提供了巨大的机会。在这里,我们提出了一个实验上有趣的计划,这是特别适合于系统的边带未解决的制度,基于相干反馈与线性,无源光学元件,以实现基态冷却和光子-声子纠缠产生与光机械设备。我们发现,通过引入一个额外的无源元件-无论是一个窄线宽腔或一个反射镜与延迟线-一个光学机械系统在深边带未解决的制度将表现出类似的动态边带解决。有了这种新的方法,基态冷却和光机械纠缠的实验实现是目前集成的最先进的高Q机械谐振器。
2022-10-26 physics.optics quant-ph
Observation of Optomechanical Quantum Correlations at Room Temperature
通过将激光照射通过纳米机械光束,我们测量光束的热驱动振动,并在海森堡测量扰动不确定性关系所决定的水平上用光学力扰动其运动。这种量子反作用通常难以在室温下观察到,其中由光量子强度波动驱动的运动比热运动小许多数量级。我们展示了一种互相关技术,以区分光驱动的运动从热驱动的运动,观察这种量子反作用签名到室温。虽然通常很难绝对校准光学检测,但我们使用由基本常数确定的量子相关性的尺度来衡量热运动的大小,展示了一条通往量子力学校准刻度的绝对测温的道路。
2016-05-18 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
Fully Quantum Approach to Optomechanical Entanglement
光腔场与机械振子之间的辐射压耦合可以产生纠缠。在以前的工作中,这种纠缠被视为腔和机械模式围绕其经典平均值的量子涨落。在这里,我们提供了一个完全量子化的方法来解决光机械纠缠,它超越了经典的平均运动加上量子涨落的近似,并适用于任意的腔驱动。我们描述了在任意失谐驱动下光机纠缠的实时演化过程,展示了在蓝失谐区存在高强度、鲁棒和稳定的纠缠,并强调了量子噪声效应可能导致纠缠的突然死亡和复活.
2014-08-12 quant-ph
Preservation Macroscopic Entanglement of Optomechanical Systems in non-Markovian Environment
研究了非马尔可夫环境下光机系统的动力学行为。在弱光机单光子耦合情况下,我们给出了一种充分考虑非马尔可夫记忆效应的解析方法。当腔浴耦合强度超过一定阈值时,形成经典腔场的振荡记忆态(称为束缚态)。由于非衰减光学束缚态的存在,即使在没有外部驱动激光的情况下,也保持了非平衡的光机械热纠缠。我们的结果提供了一个潜在的使用,产生和保护纠缠通过非马尔可夫环境工程。
2015-11-04 quant-ph
Thermal intermodulation backaction in a high-cooperativity optomechanical system
本文在高协同性室温光机械系统中观测到热互调噪声反作用,其强度显著超过热噪声和散粒噪声,表明抑制TIN对实现室温量子光机械至关重要。
2023-07-06 physics.optics quant-ph
Strong quantum entanglement via a controllable four wave mixing mechanism in an optomechanical system
提出了一种在单腔弱耦合光机系统中利用可控四波混频机制产生强量子纠缠的方法。该光机系统由强双音泵浦场和弱信号场同时驱动。在旋波近似下,双音泵浦光场由上下边带组成,它们与光腔和机械谐振腔耦合,产生分束和双模压缩相互作用。这种相互作用机制改变了光机腔的有效磁化率,并在光机上引起了四波混频过程。在实际光机械系统中,信号光场与四波混频场之间可以产生强的量子纠缠,纠缠度超过16 dB。量子纠缠的产生方案对热机械噪声具有很强的鲁棒性,并且在室温下弱耦合状态下可以保持3 dB以上的纠缠态。
2019-05-20 quant-ph
Improving the optomechanical entanglement and cooling by photothermal force
研究了辐射压力和光热力耦合作用下光机系统的冷却和纠缠。为了建立光热模型,我们推导了力的变形常数的表达式。利用线性化的量子朗之万方程,我们研究这样的系统的动力学。根据我们的分析,除了辐射压力和光热力的单独作用外,它们的互相关效应在系统动力学中起着重要的作用。我们还得到了这类系统中机械谐振子的声子数的精确关系式,并在弱耦合极限下得到了它的解析表达式。在强耦合区,我们发现利用光热压力可以使基态冷却更接近。详细研究了光热作用对光机纠缠的影响。根据我们精确的数值计算和近似的解析研究,尽管光热力是一种自然的耗散力,但它可以在定量和定性上改善光机纠缠。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Entanglement engineering of optomechanical systems by reinforcement learning
研究针对量子系统纠缠工程中纠缠脆弱性与实验表征的难题,提出一种无模型深度强化学习方法,结合反馈控制与弱连续测量来生成并维持量子纠缠,并在量子光机械系统中验证了其有效性,为实验量子系统提供了通用控制原理。
2024-12-31 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Optomechanically induced transparency in membrane-in-the-middle setup at room temperature
我们证明了模拟的电磁感应透明的室温腔光学机械设置由一个薄的Fabry-Pérot腔中的透明膜形成。由于相消干涉,当泵浦光与腔的运动红边带共振时,弱探测光场被腔完全反射。在这种情况下,我们推断光的数百微秒的显著减慢,这很容易通过沿着腔轴移动膜来调整。我们还观察到了当泵浦光与蓝边带共振时,由于相长干涉而产生的电磁感应放大现象。
2013-07-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Optomechanical Entanglement of Remote Microwave Cavities
我们研究的纠缠特性的一个系统,代表两个驱动的微波腔,每个光机械耦合到两个单独的驱动光腔,这是由一个单模光纤连接。结果表明,它可能实现近最大纠缠的微波腔,从而允许隐形传态方案,使混合量子计算的超导量子比特与光互连的相互作用。
2018-04-22 quant-ph
Deterministic generation of bright multicolor entanglement from optomechanical systems
不同波长的纠缠连续变量高斯态在量子网络、量子信息处理和量子精密测量等基于连续变量的方法中起着重要的作用。通常,证明CV纠缠的实验利用光学参量下变频。由于光子对产生的概率性质,涉及光子量子比特的后选择的纠缠被限制为最多三种颜色。在这里,我们从理论上提出了一个方案,利用现有的实验技术,从光机系统中的明亮的量子相干高斯态之间的纠缠的确定性产生。在我们的方案中,一个光学频率梳被输入到一个光机械谐振腔中,然后放大的光机械耦合使它们之间产生多体纠缠。该方案克服了纠缠CV在频率转换过程中可用频率的限制。它可以扩展到产生多体纠缠之间的正交模式与一个单一的频率或微波和光学CV之间,甚至在微波频率梳。这种光机设备可以集成在一个芯片上。
2015-07-27 quant-ph
Optomechanical Entanglement in the Presence of Laser Phase Noise
我们研究了最简单的光机系统中存在的激光相位噪声的协方差矩阵形式主义。我们表明,相位噪声的破坏性影响是特别强的,在超导制度。这解释了为什么在相位噪声存在的情况下基态冷却仍然是可能的,因为它发生在远离相位噪声区的地方。另一方面,相位噪声对光机纠缠有很大的影响。
2012-03-23 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
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
Bipartite and tripartite output entanglement in 3-mode optomechanical systems
我们对三模光机械系统中稳态巡游光子纠缠的产生提供了分析性的见解。我们确定的参数制度的最大纠缠,并表明,强纠缠是可能的,即使是弱的多光子光机耦合。我们还表明,强大的三方纠缠之间产生的光子和声子的输出字段,不像二分光子-光子纠缠,这种三方纠缠发散,因为一个接近系统稳定的边界。
2014-06-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Selective entanglement in a two-mode optomechanical system
本文分析了由一个光机械腔的一个机械模和两个光模组成的光机械系统,以实现强量子关联的三模系统。我们表明,该系统的稳态显示三种可能的二分连续变量纠缠在实验上可访问的参数制度,这是对温度的鲁棒性。我们进一步表明,选择性纠缠之间的机械模式和任何两个光学模式也可以通过适当的选择系统参数。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。
2014-04-27 quant-ph
Surviving Entanglement in Optic-Microwave Conversion by Electro-Optomechanical System
在量子技术的最近发展中,已经广泛地研究了量子信号的频率转换。研究了在双模压缩真空态中,对其中一个模施加电光机械频率转换方案所产生的光-微波纠缠。我们量化了转换后的双模高斯态的纠缠度,分析了态的纠缠度随电光机械系统参数的变化。此外,我们还证明了高纠缠态转换后的纠缠存在一个上界。该研究为量子照明系统的实用化提供了理论平台。
2021-02-05 quant-ph
Single-mode input squeezing and tripartite entanglement in three-mode ponderomotive optomechanics simulations
量子纠缠是各种量子技术的关键资源。然而,目前在光机系统中产生量子纠缠的最新方法不如利用非线性晶体的全光学方法有效。本文提出了一种新的方案,将两个单模压缩光场注入光机腔。我们通过数值模拟证明了通过仔细选择两个正交压缩光场的压缩强度和压缩角,量子纠缠可以得到显著的增强。我们的结果代表了一个显着的改善,在输出二分光子-光子纠缠比以前证明的计划,使用两个相干光场作为输入。这些模拟预测的最大增加的二分光纠缠的一个因素约6,以及增加的量子噪声的输出光。在一定的压缩角下,量子信息的感知损失归因于两个光场和光机械振荡器(OMO)之间的三重纠缠。在特定的压缩角下,二分(或三分)纠缠可以增加,从而引入了一种光学控制腔内纠缠的方法。这些机制可以使各种利用光机械纠缠和连续变量量子光学的光量子技术受益。
2021-12-16 physics.optics quant-ph
Photon phonon entanglement in coupled optomechanical arrays
我们考虑一个阵列的三个光机械腔耦合可逆或不可逆的相互和计算量的纠缠之间的不同的光学和机械模式。我们发现该复合系统表现出腔间光子-声子纠缠。
2012-10-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optomechanical steady state entanglement induced by electrical interaction
提出了一种利用两个机械振子通过长程库仑相互作用耦合的光机械系统的泄漏光产生远程连续稳态纠缠的方案。结果表明,失谐量和库仑相互作用的强度对输出光的纠缠度都有影响。我们还证明了两个可移动的反射镜和两束光可以在稳态下纠缠。我们提出了一个实验读出方案,以充分验证纠缠态的特性。
2014-02-26 quant-ph
Preparation and Verification of Two-Mode Mechanical Entanglement Through Pulsed Optomechanical Measurements
提出了一种利用短光脉冲和测量方法在耦合到单个光腔的两个机械模之间产生和验证二分高斯纠缠的方案。我们的协议既不需要解决边带制度,也不低的热声子占有率,并允许产生和验证的量子纠缠在不到一个机械周期的运动。纠缠产生通过有效的双模机械压缩通过调节位置测量。我们研究了纠缠对机械频率和光机耦合率实验偏差的鲁棒性。
2021-01-12 quant-ph
Entanglement concentration with different measurement in a 3-mode optomechanical system
在本工作中,我们在三模光机系统中用不同的方法进行了一系列的声子计数测量,并比较了测量后纠缠度的差异。在本文中,我们重点讨论了两种情况:不完美的测量和开关测量。我们发现,无论你采取什么测量,纠缠都会增加。纠缠增强的大小在完全测量时最大,在非完全测量时次之,在开关测量时不明显。我们可以肯定的是,越精确的测量信息,更大的纠缠浓度。
2017-09-30 quant-ph
Stationary Bipartite Entanglement in Hybrid Optomechanical cavities
我们研究了稳态二体纠缠是一种有用的混合光力学系统,它是由两个耦合腔光力学通过光子跳跃过程构成的,两者都由压缩光驱动。研究了纠缠光源与光机械腔之间关联的传递。结果表明,两体纠缠的产生和纠缠转移强烈依赖于光子跳跃强度和输入压缩模与腔模的匹配。结果表明,由于压缩光驱动腔产生的静态二体纠缠对热涨落是鲁棒的。研究了光模相干态的保真度,结果表明,它为系统的稳定性提供了有趣的条件,这对于纠缠的产生也是一样的。
2020-04-15 quant-ph
Pulsed entanglement of two optomechanical oscillators
分析了利用下转换产生的纠缠辐射在两个分离的光机械振荡器中产生纠缠的策略。我们表明,使用脉冲纠缠与最佳形状的时间模式可以有效地转移量子纠缠到一个机械模式,然后删除后,一个固定的等待时间的测量。该协议可以提供新的途径来测试空间分离的大质量系统中的退相干界限,正如Wendell Furry [1]在Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)和Schrodinger讨论纠缠后不久提出的那样。
2016-11-29 quant-ph
Enhanced optomechanical entanglement and cooling via dissipation engineering
我们提出了一个光机耗散工程方案,通过引入一个具有大衰减率的辅助机械模式来控制光模的态密度。光模的有效线宽可以减小或加宽,体现了耗散工程。为了证明我们的方案在改善光机系统性能方面的能力,我们研究了光机纠缠和声子冷却。结果表明,热声子激发下的光-机纠缠可以通过耗散工程恢复。对于声子冷却,可以实现数量级的改善。我们的方案可以推广到其他系统的多玻色子模式,这是实验上可行的材料和纳米纤维的进步,包括光学法布里-珀罗腔,超导电路,和纳米束光子晶体。
2019-10-10 quant-ph
Robust entanglement between a movable mirror and atomic ensemble and entanglement transfer in coupled optomechanical system
提出了一种在光机耦合系统中实现可动镜与原子系综宏观纠缠的方案。在实验上可获得的参数制度,我们表明,在我们的计划中的二分连续变量纠缠的临界温度可以从以前的24 K [Vitali { \it et al.},物理修订信函\textbf{98},030405(2007)]和20 K [基因{ \it等人},Phys. Rev. A \textbf{77},050307(R)(2008)]至32 K。我们还研究了基于这种耦合系统的纠缠转移。该方案可用于实现连续变量量子信息处理和量子极限位移测量的量子存储器。
2016-02-02 quant-ph
Entangling cavity modes in a double-cavity optomechanical system
研究了强耦合条件下双腔光机系统中腔模的纠缠。该系统由两个光机械系统组成,它们之间通过单光子跳跃耦合。在光子辐射压力的作用下,腔模之间可以产生纠缠。腔模之间的并发至少是机械模之间的并发的两倍。此外,当改变耦合强度与机械模共振频率的比值时,对腔场和机械模的纠缠度的影响也不同。
2018-03-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Enhancing Optomechanical Entanglement and Mechanical Squeezing by the Synergistic Effect of Quadratic Optomechanical Coupling and Coherent Feedback
Zhengzhou University of Light Industry(郑州轻工业大学);Henan Normal University(河南师范大学)
研究含相干反馈回路的膜嵌入腔光机械系统中,如何通过线性和二次光机械耦合实现强光机械纠缠和机械压缩。利用系统参数可调性及协同效应,给出增强纠缠和压缩的方法。
2026-07-07 quant-ph
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
Kerr-enhanced optomechanical entanglement generation via reservoir design
本文提出引入光学克尔非线性介质与压缩真空库增强光机械纠缠的方法,证实该方案可扩展稳定区域、提升纠缠强度,在高热声子占据条件下仍可生成纠缠。
2025-11-18 quant-ph
Resonance-dominant optomechanical entanglement in open quantum systems
提出一种共振滤波模型,通过消除热机械模式与热浴间显著失谐分量来抵抗退相干,使稳态最大光机械纠缠的鲁棒性提升一倍,并推广至光学腔阵列的长距离纠缠转移。
2023-11-11 quant-ph
Nonreciprocal optomechanical entanglement in an asymmetric Fabry-Perot cavity
Hunan Normal University(湖南师范大学)
提出在非对称F-P腔中产生非互易光机械纠缠,通过量子朗之万方程分析,发现非对称腔能实现更强、更鲁棒的纠缠,且经典与量子非互易性不呈正相关。
2026-06-05 quant-ph
Photon-assisted entanglement and squeezing generation and decoherence suppression via a quadratic optomechanical coupling
纠缠和量子压缩因其非经典特性在量子技术中有着广泛的应用。在这里,我们研究了开放的自旋光机械系统中的纠缠和量子压缩,其中Rabi模型(自旋耦合到机械振子)通过二次光机械耦合耦合到辅助腔场。我们发现,它们的性能可以通过辅助腔的光子,这来自于光子相关的自旋振荡器耦合和失谐的调制。具体地说,可以实现完全可切换的自旋-振子纠缠,同时也实现了强的机械压缩。此外,我们还研究了环境引起的退相干和耗散,发现它们可以通过增加光子数来减轻。这一工作为利用二次光力学操纵腔量子电动力学中的纠缠和量子压缩以及抑制退相干提供了一种有效的方法。
2019-10-15 quant-ph
Monogamy of entanglement and steering in an atom-optomechanical system
该研究分析原子-光力学系统中机械、光学与原子三模式的纠缠和高斯操控,证明二者在稳定区域内均满足所有模式排列下的CKW型单配不等式,并给出产生真正三方纠缠及单向、双向操控的最优条件。
2023-11-08 quant-ph
Optomechanical devices, entanglement and teleportation
本文研究连续变量系统,探讨光学机械装置中激光场与宏观机械振子通过辐射压力的相互作用,分析量子 teleportation 的优化问题,并预测机械模式与输出场 Stokes 侧带之间的稳健纠缠。
2026-05-13 quant-ph
Quantum squeezing induced quantum entanglement and EPR steering in coupled optomechanical system
该研究提出耦合回音壁模式光力学系统的理论方案,利用χ⁽²⁾非线性谐振腔的量子压缩诱导纠缠与EPR操控,可通过参数调节实现纠缠与操控特性转变,无需强压缩场且操控便捷,为量子技术应用提供新途径。
2023-12-19 quant-ph
Microwave--Optical entanglement in a Strongly Coupled Electro-Optomechanical System
在微波-光纠缠的条件下,可以通过量子隐形传态实现微波-光之间的量子转换,即基于纠缠的量子转换。为了实现该协议,需要一个在两个频率之间具有高保真度的纠缠源。本文研究了强耦合条件下基于一般腔电光机械系统的微波与光纠缠的产生。在微波和光输出谱中显示了分裂,并且量化了两个模式之间的频率纠缠。我们证明了纠缠可以直接编码在频点自由度中,并提出了一个可行的实验来验证纠缠光子对。系统地分析了实验实现,并确定了较好的参数制度的纠缠验证。给出了一个不等式作为纠缠验证的判据,并分析了实际中的缺陷。
2020-01-16 quant-ph
Amplitude-modulation-based atom-mirror entanglement and mechanical squeezing in a hybrid optomechanical system
考虑了一个由原子系综和标准光机械腔组成的混合光机械系统,该系统由周期性调制的外光场驱动。研究了Heisenberg算子一阶矩的渐近行为,清楚地展示了精确数值解与解析解之间的逼近过程。基于外驱动和有效光机耦合的具体调制形式,分别详细讨论了原子-镜纠缠增强。与恒定驱动机制相比,这种机制可以极大地提高纠缠度,同时具有更大的松散腔衰减率,并且更好地抵抗机械浴的热涨落。周期性调制的有效光机耦合的期望形式可以通过外部驱动调制分量精确地设计,该外部驱动调制分量可以经由拉普拉斯变换解析地导出。同时,借助于原子系综引起的量子干涉机制,通过适当地调制外部驱动,在未分辨区域内可以成功地产生由周期调制引起的机械压缩。
2018-11-15 quant-ph
Generating mechanical and optomechanical entanglement via pulsed interaction and measurement
在宏观尺度上产生纠缠为开发新的量子技术和在桌面上研究基础物理提供了一条令人兴奋的途径。腔量子光学力学提供了一个理想的平台,产生和利用这种现象,由于量子光学的精度结合最近的实验进展,在光学机械设备。在这项工作中,我们提出的方案外的解决边带制度,准备和验证光-机械和机械-机械纠缠。我们的计划采用脉冲相互作用的持续时间远小于机械周期,并与零差测量一起,可以产生和表征这些类型的纠缠。为了提高我们的方案的性能,可以利用包括先前脉冲的预冷阶段来增加准备的纠缠量,并且可以使用局部光挤压器来提供对开放系统动态的弹性。我们的计划所产生的纠缠使用对数负量化和分析的脉冲光机械相互作用的强度,包括机械退相干和光损耗的现实实验方案。两个单独的计划机械纠缠产生的介绍和比较:一个计划的基础上的光学干涉设计,和其他包括顺序的光机相互作用。我们的协议的脉冲性质提供了更直接的访问这些量子相关性在时域中,与应用,包括量子精密测量和量子退相干测试。通过考虑一个参数集的基础上,最近的实验,产生显着的纠缠与我们的计划的可行性,即使有很大的光损耗,证明。
2020-02-03 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
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
Phononic entanglement concentration via optomechanical interactions
量子化机械谐振腔具有低损耗、与其它量子系统的可调谐耦合以及声子在传播、检测等方面的独特特性,这使得它在基于声子的量子信息处理中的应用有别于光子谐振腔。本文提出了第一个利用量子化机械振动实现非局域声子纠缠集中的方案。我们将光机械交叉Kerr相互作用与Mach-Zehnder干涉仪相结合,通过两次光机械相互作用和对干涉仪输出的光子分析,实现了非局域声子Bell态和Greenberger-Horne-Zeilinger态的理想纠缠浓度.我们的协议是有用的保留纠缠声子的使用高品质的声子为基础的QIP在未来。
2019-08-25 quant-ph
Noise-Tolerant Optomechanical Entanglement via Synthetic Magnetism
光场和多重振动场的纠缠是实现多通道量子信息处理和存储的关键资源。然而,纠缠的产生通常被抑制,甚至完全被破坏,由多个简并或近简并振动模式耦合到一个共同的光学模式引起的暗模(DM)效应。在这里,我们提出了如何产生光机械纠缠通过\emph{DM breaking}的合成磁诱导。我们发现,在非零温度下,光和振动是\emph{separable}在DM-不破缺制度,但\emph{entangled}在DM-破缺制度。值得注意的是,在我们的模拟中保持纠缠的阈值热声子数已被观察到高达\emph{three}数量级强于DM-unbreaking制度。将DM破坏机制应用到光机械网络中,可以使抗噪声纠缠网络成为可能。这些结果是相当普遍的,可以启动对暗模式和热噪声免疫的量子资源的进展。
2022-08-05 quant-ph
Characterizing stationary optomechanical entanglement in the presence of non-Markovian noise
本研究解析证明,在非马尔可夫噪声下,真空或频率无关压缩输入光场中光机械静态纠缠具有普适性,且频率相关压缩无法产生纠缠。
2025-08-24 quant-ph
Robust Photon Entanglement via Quantum Interference in Optomechanical Interfaces
在量子信息协议中,纠缠态往往是关键因素。在这里,我们提出了方案,以产生强大的光子纠缠在光机械接口通过量子干涉。该方案探讨了Bogoliubov暗模式的激发和界面亮模式之间的破坏性量子干涉,类似于电磁诱导透明,以消除机械噪声的前导阶效应。连续变量和离散状态的纠缠,对机械噪声的鲁棒性可以实现。
2013-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Steady state entanglement, cooling, and tristability in a nonlinear optomechanical cavity
研究了本征非线性光机系统中单模光场与弱克尔介质和参量非线性的相互作用。由于光机耦合和克尔下转换引起的非线性导致了平均腔内光子数的双稳态和三稳态。此外,我们的工作表明,通过控制参数非线性和驱动场的相位,可分辨的边带制度和最小可达到的声子数的下限可以小于裸腔。此外,我们发现在所考虑的系统中的机械和光学模式之间的纠缠度依赖于系统的两个稳定性参数。对于冷却和纠缠,而参数非线性增加的光机耦合,弱克尔非线性是非常有用的扩展域的稳定区域的最低有效温度和最大纠缠是可达到的所需范围。此外,如本文所示,本方案允许有显着的纠缠在三稳态制度的下,中分支,这使得目前的计划不同于裸光机系统。
2013-10-24 quant-ph