Interplay between radiation pressure force and scattered light intensity in the cooperative scattering by cold atoms
讨论了冷二能级原子云的超辐射与辐射压力之间的相互作用。利用耦合原子偶极的微观模型,导出了激光驱动下的辐射场和平均辐射压力。利用光学定理推导出远场散射强度与力之间的关系。最后,研究了样品散射截面随系统参数的标度性。
2013-06-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Vacuum Radiation Pressure Fluctuations on Atoms
最近的工作表明,量子场的应力张量分量,如能量密度或压力,可以受到大的真空涨落的影响。能量密度或压力必须在波动有限之前在时间上平均,并且大波动的概率取决于平均的细节,并且可能比高斯分布预测的大得多。本文研究了里德伯原子上的真空辐射压力涨落及其可能的可观测效应。里德伯原子的激发和去激发为辐射压力的时间平均提供了一个明确的模型,因为原子的极化率变得与时间相关,首先增加,然后再减少几个数量级。这种切换的极化率可以引起大的真空压力波动,这反过来又可以暂时将线性动量转移到原子,并导致可能观察到的反冲。
2021-04-07 hep-th physics.atom-ph quant-ph
Radiation Pressure Approach to the Repulsive Casimir Force
本文用辐射压方法研究了理想导电板与无限导磁板之间的Casimir力。这种方法说明了如何排斥力出现的真空场模式对应于特定的边界条件的重新分配的结果。我们还讨论了零点辐射压的方法是如何从QED得到的。
1999-09-27 quant-ph
Cooling of a mirror by radiation pressure
我们描述了一个实验,其中一个镜子是由光的辐射压力冷却。采用一种高精细度光学谐振腔作为反射镜布朗运动的光机传感器。反馈机构通过反射镜上反射的激光束的辐射压力来控制这种运动。我们观察到反射镜的冷却或加热,取决于反馈回路的增益。
1999-10-25 quant-ph
Radiation Pressure Induced Einstein-Podolsky-Rosen Paradox
我们证明了当辐射场作用在可动镜面上时,会出现爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)佯谬。在摆法布里-珀罗腔中进行局部真实性测试的可能性被证明是可行的。
2000-05-17 quant-ph
Continuous variable entanglement by radiation pressure
我们表明,一个强烈的光场的辐射压力冲击在一个完美的反射振动镜是能够纠缠在一个强大的方式的前两个光学边带模式。在适当的条件下,所产生的纠缠态是EPR型的[A.爱因斯坦,{ \it等人},物理评论{ \bf 47},777(1935)]。
2003-02-03 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
Single-photon quantum regime of artificial radiation pressure on a surface acoustic wave resonator
电磁场携带动量,动量在物质上反射时产生光子的辐射压力。近年来,辐射压力已被用于腔光学力学中,用于在量子极限下控制宏观物体的机械运动。然而,由于相互作用的弱点,迄今为止的尝试不得不使用强相干驱动来达到量子极限。因此,单光子量子机制,即使是完全非共振的单光子的存在也会显着改变机械模式的量子态,是腔光学力学的下一个里程碑之一。在这里,我们演示了一个人工实现的微波光子的辐射压力作用于声子在表面声波谐振器。相互作用强度的数量级增强源于超导约瑟夫森结电路的强二阶非线性。合成辐射压力相互作用为量子光学力学工具箱增加了一个关键元素,可以应用于电磁自由度和力学自由度之间的量子信息接口。
2020-03-16 quant-ph
Observation of radiation pressure exerted by evanescent waves
本文报道了一个直接观测到的辐射压力,施加在冷铷原子上,而反弹的消逝波原子镜。我们通过对反弹后原子的运动成像来分析辐射压力。测量的吸收光子的数量的激光失谐范围从{190 MHz}到{1.4 GHz}和角度从{0.9 mrad}到{24 mrad}以上的临界角的全内反射。根据这些设置,我们发现与镜面平行的速度变化,范围从1到{18 cm/s}。这相当于每个原子有2到31个光子反冲。这些结果与倏逝波光功率无关。
2000-02-10 quant-ph
Observation of Strong Radiation Pressure Forces from Squeezed Light on a Mechanical Oscillator
量子增强传感是一种强大的技术,其中使用非经典状态来提高测量的灵敏度。对于增强的机械位移感测,已经示出光的压缩态减少限制测量噪声基底的光子计数噪声。然而,人们早就预测,用压缩光来抑制本底噪声,会不可避免地增加驱动机械系统的辐射压噪声。这样的非经典辐射压力力迄今为止被隐藏的测量强度不足和残余的热机械运动。由于最终的测量灵敏度依赖于这两个噪声源之间的微妙平衡,因此尚未观察到量子增强的极限。使用微波腔光机系统,我们观察到非经典辐射压力噪声,必然伴随着任何量子增强的测量精度。通过改变压缩的幅度和相位,我们根据海森堡不确定原理优化了机械不精确性和反作用噪声之间的基本权衡。随着测量强度的进一步增加,辐射压力最终主导机械运动。在这种情况下,光机相互作用可以被利用作为一种有效的量子非破坏(QND)测量的光场的振幅波动。通过压倒性的机械热噪声与辐射压力的两个数量级,我们证明了一个机械介导的测量的压缩与94%的有效零差效率。因此,在强辐射压力的作用下,机械运动增强了非经典光的测量,正如非经典光增强了运动的测量一样。
2016-01-11 quant-ph
The Casimir zero-point radiation pressure
我们分析了Casimir型零点辐射压的一些结果。这些包括介电介质和惰性($ε(ω) = 1$)介质之间的金属层上的宏观“真空”力。根据介质的介电性质,提出了控制这些力的符号的方法。最后,大的正Casimir压力,由于薄金属层上的表面等离子体激元,进行了评估和讨论。
2005-07-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entangling the ro-vibrational modes of a macroscopic mirror using radiation pressure
本文研究了可维持拉盖尔-高斯模的光学法布里-珀罗腔的振动和旋转端镜的动力学。我们从理论上证明,由于腔内场进行线性以及角动量,辐射压力可以创建一个振动和旋转模式的镜子之间的二分纠缠。此外,我们表明,振动和旋转耦合与辐射场的比例可以很容易地通过实验进行调整,这使得纠缠的产生和检测对腔制造中的不确定性具有鲁棒性。这构成了第一个证明同一宏观物体的两个性质不同的自由度之间纠缠的提议。
2007-12-11 quant-ph
Macroscopic thermal entanglement due to radiation pressure
物理系统中的纠缠和量子行为能在任意高温下生存吗?在这封信中,我们表明,这是一个电磁场模式的情况下,在一个光学腔与可移动的镜子在热状态。我们还确定了两个不同的动力学制度的纠缠产生分离的临界耦合强度。
2006-01-25 quant-ph
Amplified opto-mechanical transduction of virtual radiation pressure
在这里,我们描述了如何,利用时间依赖的光-机械相互作用,机械探针可以提供一个放大的测量的虚光子打扮的量子基态的超强耦合光物质系统。我们计算的热噪声容忍这种测量方案,并讨论了一系列的实验设置中,它可以实现。
2016-12-19 quant-ph
Continuous variable entanglement and quantum state teleportation between optical and macroscopic vibrational modes through radiation pressure
我们研究一个孤立的,完全反射,镜子照明的强激光脉冲。我们表明,由此产生的辐射压力有效地纠缠的反射镜振动模式与入射载波光束的两个反射光学边带模式。详细研究了所得到的三模态的纠缠,并证明了它对镜模温度的鲁棒性。然后,我们展示了如何利用这种连续变量纠缠将光学模式的未知量子态传送到镜子的振动模式上。
2005-09-15 quant-ph
Mechanical Effects of Radiation Pressure Quantum Fluctuations
时空探测表明,力学和场论是对时空运动的互补描述。特别是,量子场对散射体施加辐射压力,导致在真空中持续存在的机械效应。它们包括由于量子场涨落而产生的平均力,如卡西米尔力,但也包括这些力的涨落和与运动有关的附加力。在经典电子理论中,运动的散射体受到辐射反作用力的作用,该作用力改变了散射体对外力的运动响应。我们简要地综述了量子场涨落的力学效应,并讨论了真空中运动稳定性和位置涨落的后果。
1995-06-07 quant-ph
Fully QED/relativistic theory of light pressure on free electrons by isotropic radiation
相对论/QED理论的光压力的电子由各向同性,特别是黑体辐射预测热化率的自由电子在整个跨度的能量可在实验室和自然。基于量子电动力学Klein-Nishina电子-光子散射理论和相对论Fokker-Planck方程的计算表明,从经典的量子电动力学跃迁由电子能量和辐射温度的乘积确定的QED(汤普森)到QED(康普顿)热化,在受控核聚变的条件下是可以实现的,并预言了康普顿域中电子热化的大加速和等离子体振荡在等离子体核聚变附近的温度下的强阻尼。
2015-07-27 quant-ph
Effective mass in quantum effects of radiation pressure
研究了高精细度腔中辐射压的量子效应。我们表明,光机械耦合可以描述一个有效的磁化率,它考虑到每一个声学模式的谐振器和他们的光耦合。在低频下,这种有效响应类似于有效质量小于反射镜总质量的谐波响应。对于平凸谐振腔,有效质量与光斑尺寸有关,并且对于小的光腰变得非常小,从而增强了光机械耦合的量子效应。
1999-09-02 quant-ph
Self-cooling of a movable mirror to the ground state using radiation pressure
我们证明了在一个适当失谐的腔中,利用辐射压力可以将微机械振荡器冷却到它的量子基态(自冷却)。从一个简单的理论基础上海森伯-朗之万方程,我们发现,最佳的自冷却发生在良好的腔制度,当腔的带宽小于机械频率,但仍然大于有效的机械阻尼。在这种情况下,腔内场和振动机械模式相干地交换它们的波动。我们还提出了动力学计算,显示如何访问镜的最终温度从腔反射场的波动。
2007-07-13 quant-ph
Quantum Fluctuations of Radiation Pressure
讨论了电磁辐射压的量子涨落。我们使用一种基于量子应力张量的方法来计算受到电磁辐射的反射镜的速度和位置的波动。我们的方法表明,辐射压力波动是由于真空和状态依赖项之间的交叉项在应力张量算符产品。因此,对这些涨落的观测将需要实验来证实这个交叉项。我们首先分析压力波动的一个单一的,完美的反射镜,然后研究的情况下,干涉仪。这涉及到一个手臂的多次反弹的影响,以及干涉仪的手臂之间的压力波动的相关性的研究。在所有的情况下,我们的结果是一致的,以前得到的洞穴使用不同的方法。
2000-12-27 gr-qc hep-th quant-ph
Overwhelming thermomechanical motion with microwave radiation pressure shot noise
我们测量的基本噪声过程与一个连续的线性位置测量的微机械膜纳入微波腔光机械电路。我们观察到的权衡之间的两个基本来源的噪声,执行标准的量子限制:测量的不精确性和辐射压力的光子散粒噪声的反作用。我们证明,量子反作用的测量可以压倒固有的热运动的24分贝,进入一个新的制度腔光机械系统。
2015-08-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum optomechanics of a multimode system coupled via photothermal and radiation pressure force
我们提供了一个完整的量子描述的光学机械系统形成的法布里-珀罗腔与可移动的微机械镜的质心和内部弹性模式耦合到驱动腔模式的辐射压力和光热力。采用量子朗之万描述,我们研究的同时冷却的弹性和质心模式,以及纠缠特性的光力学多体系统在其稳定状态。
2012-08-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of Classical and Quantum Radiation Pressure Noise via Electro-Optic Feedback
我们目前的理论结果表明,一种新的技术,用于提高热噪声测量的灵敏度:腔内强度稳定。它表明,电光反馈可以用来减少腔内强度波动,以及随之而来的辐射压力波动,由一个因素的两个量子噪声限制以下。我们表明,这是可以实现的,在存在大的经典强度波动的入射激光束。该方案的优点是反馈回路内的场的亚泊松强度统计的结果,以及辐射压力噪声作为腔内强度波动的读出系统的量子非破坏性质。
1998-11-25 physics.optics quant-ph
Observation of Radiation Pressure Shot Noise on a Macroscopic Object
由于与环境的强耦合和经典噪声,宏观物体位置测量的量子力学通常是不可访问的。在这里,我们监测一个机械谐振器受到越来越强的连续位置测量,并观察量子力学反作用力,根据海森堡不确定性极限上升。对于我们的基于光学的位置测量,反作用的形式是来自相干测量场中的泊松分布光子的波动辐射压力,称为辐射压力散粒噪声。我们证明了一个反作用力,在我们的系统中的热力的大小相媲美。此外,我们观察到的辐射力的波动和谐振器的位置之间的时间相关性。
2013-02-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Observability of radiation pressure shot noise in optomechanical systems
我们提出了一个理论研究的实验设计,以检测辐射压力散粒噪声的光机系统。我们的模型包括一个相干驱动的光学腔模式,耦合到一个机械振荡器。我们研究了腔体输出场的两个正交项之间的互相关。我们确定在何种情况下,辐射压力散粒噪声可以通过测量这种互相关检测。这是在驱动频率和腔谐振频率之间的非零失谐的一般情况下完成的。我们研究了互相关器的不同贡献的定性特征,并提供了辐射压力散粒噪声贡献对其他贡献的相对重要性的定量品质因数。我们还提出了一个修改后的设置,这个实验相关的“膜在中间”的几何形状,这可能可以避免的问题,静态双稳态和经典噪声的驱动器。
2010-04-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Parametric Oscillation of a Moving Mirror Driven by Radiation Pressure in a Superconducting Fabry-Perot Resonating System
在高Q超导法布里-珀罗谐振器系统中,薄膜超导反射镜一侧受辐射压力驱动,另一侧受库仑力驱动,可以成为产生微波的参量振荡器。傍轴波分析表明,参量振荡所需的基本谐振器本征模是TM 011模。提出了一种双法布里-珀罗结构,使抽运模和闲频模产生谐振,但抑制了寄生反斯托克斯模。根据泵浦光与信号模和闲频模的辐射-压力耦合关系,估算了振荡阈值,表明该实验是可行的。
2012-07-30 physics.optics quant-ph
Multimode radiation pressure actuation of a mechanical resonator using a spatial mode sorter
Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona(亚利桑那大学怀雅特光学学院)
本文利用空间模式分选器产生的动态光,实现了对纳米机械膜的辐射压力驱动,并展示了多模反馈冷却近简并模式,为量子光力学奠定基础。
2026-09-30 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics