A theoretical framework for the Hamiltonian of angular momentum optomechanical system
光子同时携带线动量和角动量。在光与物质的相互作用过程中，线动量的交换导致光学力，而角动量的交换导致光学力矩。在量子光学力学中，光学力（光压或阻尼）的使用已经很长时间了，但是，光学力矩和光学角动量的使用却不是。在这里，我们提出了一个理论框架的基础上的光学角动量和光学扭矩的腔轨道和自旋角动量光机系统的哈密顿量，分别。利用该方法成功地得到了反射系数为非单位的微腔与多个扭振子组成的复杂角动量光机系统的哈密顿量。我们的结果表明，我们的理论框架的角动量光力学系统的哈密顿量的普遍适用性，并扩大了量子光力学的研究范围。
2022-09-24 physics.optics 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
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
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
Deterministic macroscopic quantum superpositions of motion via quadratic optomechanical coupling
我们提出了一个方案，准备宏观量子叠加的运动在光机械纳米或微机械振荡器二次耦合到一个内腔场。非线性光-机耦合导致机械模和腔模之间的有效简并三波混频相互作用。量子叠加是相互作用和腔耗散共同作用的结果。我们用解析和数值方法证明了依赖于初始力学状态，可以实现各种确定性的量子叠加。通过维格纳函数的负性，还详细研究了机械阻尼的影响。本方案可以在具有当前技术的各种光机系统中实现。
2013-02-28 quant-ph
Entangling two macroscopic mechanical mirrors in a two-cavity optomechanical system
提出了一种在两腔光机械系统中的两个宏观机械谐振腔之间产生量子纠缠的简单方法。这种纠缠是由单光子在两个腔之间跳跃的辐射压力引起的。我们的结果是解析的，所以纠缠态是明确的。在局域操作之前，这些态都是双模三分量态，因此纠缠度可以很好地用并发度来量化。通过对系统参数的分析，我们发现，要获得最大的平均纠缠，系统必须工作在单光子强耦合区和深分辨边带区。
2014-01-07 quant-ph
Macroscopicity in an optomechanical matter-wave interferometer
我们分析了一个建议，我们最近提出了一个接口之间的物质波和光机技术的宏观量子的角度来看。特别是，通过利用量子叠加，特别是非常适合于连续变量系统的宏观措施，我们证明了存在的工作点，我们的接口，在那里实现了真正的介观态的量子力学叠加。因此，我们的建议有可能肯定自己作为一个可行的原子到力学的量子相干性换能器。
2015-01-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Structured transverse orbital angular momentum probed by a levitated optomechanical sensor
本研究通过两束平行反向传播线偏振聚焦光束的干涉场生成携带本征横向轨道角动量（TOAM）的同旋向涡旋阵列，并利用光学悬浮硅纳米棒光力学传感器直接探测TOAM，为基础物理、光操控及量子光力学研究提供新方法。
2023-06-14 physics.optics quant-ph
Superposition of macroscopically squeezed states with enhanced squeezing in cavity optomechanical system at single-photon level
提出了一种在双模光机械系统中产生具有增强压缩的叠加宏观压缩态的有效方法。这可以通过对腔频率或两个腔模式之间的耦合强度引入正弦调制来实现。在适当的条件下，通过优化耦合强度的相对比值，单光子压缩效应可显著提高到12.16dB。通过仔细调节系统参数，可以得到进一步增强的压缩。根据Wigner准概率分布，我们给出了Yurke-Stern型压缩态的压缩误差椭圆和干涉条纹，表明了压缩和叠加特性。我们的状态生成方案表现出可靠的性能和强大的抵抗有限的环境波动，这意味着应用的基本利益和实用价值。
2019-05-14 quant-ph
Macroscopic quantum entanglement between an optomechanical cavity and a continuous field in presence of non-Markovian noise
该研究针对非马尔可夫噪声环境，构建了可数值量化未解析边带区相干光驱动光机械腔与连续光场间纠缠的框架，并应用于先进LIGO场景，给出了噪声下纠缠存在的参数区间，拓展了宏观量子纠缠的研究体系。
2024-03-05 quant-ph
Observation of generalized optomechanical coupling and cooling on cavity resonance
光场与腔镜运动之间通过辐射压的光机耦合对于宏观量子物理的探索和引力波的探测具有重要意义。它已被用来冷却机械振荡器到其量子基态，并已被认为是提高GW检测器的灵敏度，例如通过光学弹簧效应。在这里，我们提出了广义的，即色散和耗散的光机耦合，与宏观（1.5毫米）^2大小的氮化硅（SiN）膜在腔增强迈克尔逊型干涉仪的实验表征。我们报告的第一次强大的光学机械冷却耗散耦合的基础上，即使在腔谐振，在良好的协议与理论。我们的结果将允许新的实验制度，在宏观量子物理和GW检测。
2015-01-26 cond-mat.mes-hall gr-qc physics.optics
Optomechanical Detection of Light with Orbital Angular Momentum
我们提出了一种光学机械装置设计，允许光的轨道角动量的光学转换。使用基于纳米束狭缝模式光子晶体腔的集成腔光学机械系统来检测由光赋予器件的光学诱导扭曲。该装置可以允许当光子被机械元件吸收时测量光的轨道角动量，或者当光子被图案化在装置上的亚波长光栅散射成新的轨道角动量状态时检测光子的存在。这样的系统允许检测具有在装置的机械共振频率下调制的$3.9\times10^3$光子的平均功率的$l = 1$轨道角动量场，并且可以扩展到更高阶的轨道角动量状态。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Imprinting interference fringes in massive optomechanical systems
分析了利用自由光子踢击量子镜产生机械振子动量叠加态的干涉方案。该方案的特点是超快的准备与立即检测，并应允许在非零温度下的大规模宏观系统中观察动量叠加的签名。它对热化初始状态、位移和运动、镜面缺陷和测量反作用具有鲁棒性。
2011-12-07 physics.optics quant-ph
Torsional optomechanical cooling of a nanofiber
我们演示了光的偏振耦合到系统的机械角动量的锥形光学冷却的光学机械。耦合是通过光纤中的双折射实现的，并且不使用光学谐振器。我们发现冷却的热驱动振幅波动的分布和扭转模式的噪声谱的证据。我们的原理证明演示表明，无腔冷却的扭转自由度的宏观扩展的螺旋桨。
2022-01-28 physics.optics quant-ph
Optomechanical superpositions via nested interferometry
我们提出了一个在光机系统中实现宏观量子叠加的方案，通过使用单光子后选择和嵌套干涉仪检测它们。这种方法缓解了许多与先前用于测量宏观叠加的光学方案相关的挑战，并且仅需要设备处于弱耦合状态。它只需要对当前可实现的设备参数进行小幅改进，并且允许在不受系统光学衰减时间约束的时间尺度上观察退相干。观察新的退相干机制的前景进行了讨论。
2012-04-03 quant-ph
Generating quadrature squeezed light with dissipative optomechanical coupling
最近的示范冷却的宏观氮化硅膜的基础上耗散耦合耗散耦合的光机系统作为有前途的候选人压缩。我们从理论上证明了共振腔中的这种系统可以产生与色散耦合产生的压缩相当的压缩。我们还报告了色散和耗散耦合的综合效应所产生的压缩，因此该设备可以在一个政权或其他操作。我们推导出最大频率和正交角观察压缩给定的光机耦合强度。我们还讨论了温度对压缩的影响。
2016-07-18 physics.optics quant-ph
Intracavity-squeezed optomechanical cooling
宏观机械谐振器的量子基态冷却对基础物理和应用科学都具有重要意义。传统的激光冷却方法受到量子反作用的限制，需要通过机械边带分解才能冷却到基态。提出了利用腔内光压缩来突破量子反作用极限的设想。它对所有的耗散通道都产生量子干涉，并且在某些情况下可以完全消除腔耗散和由此产生的量子反作用的影响，并且无论边带分辨率如何都具有低得多的冷却极限。我们表明，我们的计划，使基态冷却在高度未解决的边带限制，它也超出了弱耦合制度，这提供了机会，宏观力学系统的量子操纵。
2019-10-11 physics.optics quant-ph
Detecting Acoustic Blackbody Radiation with an Optomechanical Antenna
纳米机械系统通常嵌入在宏观环境中，其中热噪声的来源很难精确定位。我们设计了一个氮化硅膜光机械谐振器，使其热噪声是由一个空间上定义良好的远程宏观浴声学驱动。该浴槽充当声学黑体，通过硅衬底发射和吸收声辐射。我们的光学机械系统作为一个敏感的探测器的黑体温度和光声成像。我们证明了纳米机械模式温度是由黑体温度，而不是由本地材料的谐振器的温度。我们的工作为光力学测温和其他量子光力学实验以及量子信息中的声学通信提供了一条减轻自热效应的途径。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
On the limitations of a measurement-assisted optomechanical route to quantum macroscopicity of superposition states
光学力学目前被认为提供了一个有前途的路线，实现真正的量子效应在大的，非对称系统规模。通过使用最近提出的品质因数，非常适合于解决连续变量系统，在本文中，我们分析了所需的机械模式（体现在一个端腔悬臂梁或膜放置在一个光学腔）的状态，以符合宏观的要求。我们表明，根据相空间为基础的标准，我们已经选择了我们的定量分析，通过强单光子辐射压力耦合到一个量子化的光场和条件的测量操作后者可能会被解释为宏观量子的状态。然而，一般来说，真正的宏观量子叠加似乎只有在相当苛刻的实验条件下才有可能。
2015-09-01 cond-mat.mes-hall 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
Dissipative optomechanical preparation of macroscopic quantum superposition states
从量子物理到经典物理的过渡仍然是一个激烈争论的问题，尽管它已经被研究了一个多世纪。通过在空间量子叠加中制备宏观物体可以得到进一步的澄清，并且已经提出了以瞬态或概率方式为纳米机械设备生成这种状态的建议。在这里，我们介绍了一种方法来确定性地获得空间叠加的任意寿命通过耗散态制备。在我们的方法中，我们工程师的机械元件的运动的双势阱和驱动它朝向基态，这表明所需的空间叠加，通过光学机械边带冷却。我们提出了一种基于超导电路耦合到锂装饰单层石墨烯片的机械运动的具体实现，介绍了一种通过将其耦合到超导量子位来验证机械状态的方法，并讨论了其在测试量子到经典过渡的崩溃模型方面的前景。
2016-05-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Memory effect induced macroscopic-microscopic entanglement
研究了非马尔可夫环境中光场与可动镜耦合的光机纠缠。利用非马尔可夫量子态扩散（NMQSD）方法和非马尔可夫主方程研究了腔场与可动镜之间纠缠的产生。本文提出的简单模型展示了与环境记忆效应相关的光机械纠缠的几个有趣的性质。可见，有效环境中心频率可以用来调制光-机纠缠。此外，我们还证明了通过适当地选择有效失谐量可以获得最大的纠缠，而有效失谐量的大小与环境记忆效应的强度密切相关。
2016-06-10 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
Mesoscopic and macroscopic quantum correlations in photonic, atomic and optomechanical systems
本文综述光子、原子与光力学系统中介观及宏观量子关联的研究，梳理 Bell、EPR 与 Leggett-Garg 相关理论和实验进展。
2022-01-01 quant-ph
Atto-Nm Torque Sensing with a Macroscopic Optomechanical Torsion Pendulum
通过将振荡器耦合到光学腔，可以执行对机械振荡器的位移和作用在其上的力的精确测量。布朗热力是测量灵敏度的一个基本限制，它阻碍了将精确的力测量作为基本研究工具的能力，特别是在宏观量子测量和桌面引力实验的背景下。具有低机械共振频率的扭摆可以被在共振频率以上的非常小的热力（来自其悬挂）限制。在这里，我们报告了由棒镜形成的10毫克扭转摆的扭矩传感，在两侧使用两个光学腔。通过从腔中减去两个信号来测量旋转模式，而腔内辐射压力用于用1 kHz光学弹簧捕获扭转模式。所得到的20 aNm/ $\sqrt{\rm Hz}$的扭矩灵敏度是毫克级扭摆的记录。这样一个具有高灵敏度的大型光机装置可以揭示宏观量子力学和引力物理。
2020-01-17 gr-qc physics.ins-det quant-ph
Optomechanical entanglement at room temperature: a simulation study with realistic conditions
量子纠缠是量子密钥分发、量子隐形传态和量子传感等许多应用的关键。然而，在宏观系统中可靠地产生量子纠缠已被证明是一个挑战。在这里，我们提出了一个详细的分析有质动力纠缠的产生，利用光机相互作用，以创建量子关联。我们数值计算的纠缠措施-对数负-的纠缠的定量评估。实验的限制，包括热噪声和光损耗，从现有的实验测量包括在计算中，这是难以解决的分析。这一工作对有质动力纠缠器件的发展具有重要意义。
2020-07-22 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
Macroscopic optomechanics from displaced single-photon entanglement
位移单光子纠缠是一种简单的光学纠缠形式，通过将光子发送到分束器上并随后应用位移操作来获得。我们表明，它可以产生，通过在脉冲制度的动量转移，涉及宏观上不同的机械组件的光机纠缠态，即使在单光子弱耦合制度的光机系统操作。我们讨论了这种方法的实验可行性，并表明它可能开辟了一条测试非常规退相干模型的途径。
2014-01-10 quant-ph
Coherent Atom-Phonon Interaction through Mode Field Coupling in Hybrid Optomechanical Systems
我们提出了一种新型的光机耦合，它使三方之间的相互作用的量子发射器，光学模式和宏观力学振荡器。这种相互作用使用了一种我们称之为模场耦合的机制：机械位移改变了光模场的空间分布，这反过来又调制了原子-光子耦合率。在适当设计的多模光机系统中，我们可以实现模式场耦合是系统唯一可能的相互作用途径的情况。这使得，例如，一个单一的激发发射器和声子之间的交换，创建非经典运动状态和机械基态冷却坏腔制度。重要的是，发射极-声子耦合率可以通过光学驱动场来增强，从而允许针对现实的实验参数主动控制强原子-声子耦合。
2016-10-17 physics.optics quant-ph
Nonclassical states of levitated macroscopic objects beyond the ground state
机械运动的非经典态的制备决定性地证明了对这种运动的控制已经达到了量子水平。我们研究的方法来实现非经典状态的宏观机械振荡器，特别是悬浮纳米粒子。我们分析了在脉冲光机械装置中，由光的零差探测引起的悬浮粒子的条件压缩的可能性。我们专注于实验相关的悬浮系统的基态冷却是无法实现的，光机械耦合是可比的腔线宽的制度。因此，分析进行超出常规用于体光机械脉冲系统的绝热制度。结果表明，在较宽的温度范围内，悬浮粒子的量子态可以被压缩到低于基态方差。这开辟了一条道路，以测试第一次非经典控制悬浮纳米粒子超越基态。
2019-04-01 quant-ph
Rotational optomechanical coupling of a spinning dielectric sphere
我们制定了一个非相对论性的哈密顿量，以描述如何旋转自由度的介质球和量子化光场耦合。这种相互作用被示出为采取由电介质内部的场角动量控制的角动量耦合的形式。作为一个具体的例子，我们表明，由于一个单一的回音壁模式的耦合可以导致光的进动动力学和频移。
2012-03-06 quant-ph
Deterministic preparation of highly non-classical macroscopic quantum states
我们提出了一个方案，确定性地制备非经典量子态的大质量镜，包括高度非高斯态表现出相当大的负维格纳函数。这是通过利用光机械腔中的非线性光-物质相互作用来实现的，通过用最佳设计的频率模式驱动系统。我们的方案显示出对机械和光学阻尼，以及机械热噪声和驱动方案中的缺陷有弹性。因此，我们的提议为桌面实验探索和利用宏观量子现象开辟了一条有前途的路线。
2018-09-19 physics.optics quant-ph
Reinforcement learning assisted non-reciprocal optomechanical gyroscope
提出一种基于旋转腔光机械谐振器与锥形光纤耦合的非互易光机械陀螺仪架构，利用强化学习在目标角速度范围内优化灵敏度，实现了高精度、微型化的惯性传感。
2025-07-16 quant-ph
Manipulation of nanomechanical resonator via shaking optical frequency
在通常的光机系统中，系统的稳定性严重限制了宏观量子效应的研究。我们研究了一个光模频率周期性振荡的普通腔光机系统。我们发现，当光振荡频率足够大时，光模的振荡可以稳定系统。这意味着即使在标准光机系统不稳定的强耦合区，我们也可以研究机械谐振器的宏观量子效应。作为例子，我们研究了机械谐振腔的基态冷却和常规不稳定区中光模与机械模之间的纠缠，结果表明，最终的平均声子数和纠缠不仅可以实现，而且可以通过光学振荡参数进行调制。我们的建议提供了一种方法来研究宏观量子效应，即使在常规的不稳定区。
2018-11-15 quant-ph
Hybrid Optomechanical Cooling with Kerr Magnons and Squeezed Vacuum
Wenzhou University（温州大学）；International Quantum Academy（国际量子学院）
该研究提出基于含YIG球的混合光机械系统的冷却策略，利用克尔磁振子和压缩真空实现深度未分辨边带区的高效冷却，性能优于现有方案。
2026-08-21 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
Optomechanics based on angular momentum exchange between light and matter
光学力学的主题涉及光学和机械自由度之间的相互作用，目前作为量子力学基础研究的推动者，以及超灵敏测量设备的平台，受到极大的关注。大多数光机配置依赖于光和物质之间的线性动量交换。我们将从对这种系统的简要描述开始本教程。随后，我们将介绍基于角动量交换的光机系统。在这方面，将考虑携带偏振和轨道角动量的光场，而对于力学，扭转和自由旋转运动将是相关的。我们的总体目标将是提供一些现有的理论建议的基本分析，到目前为止进行的一些实验提供功能描述，并考虑未来的研究方向。我们希望本教程对对这一主题感兴趣的理论家和实验家都有用。
2015-12-31 physics.optics quant-ph
Review of cavity optomechanical cooling
宏观力学系统的量子操纵在基础物理学和从高精度计量到量子信息处理的应用中都有很大的兴趣。一个关键的目标是将机械系统冷却到它的量子基态。本文重点介绍了利用腔增强光场与机械运动相互作用来降低热噪声的腔光机冷却技术。近年来在这一领域的理论和实验研究取得了显著的进展，在制备介观力学系统的运动量子基态方面取得了重大进展。本文首先介绍了腔光机冷却的量子理论，包括量子噪声方法和协方差方法，然后介绍了最新的实验进展。最后，新的冷却方法进行了讨论沿强耦合制度和冷却超出解决边带限制的方向。
2014-11-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Phonon Interferometry for Measuring Quantum Decoherence
宏观物体退相干的实验观测对于量子坍缩模型和量子到经典跃迁的研究具有重要意义。光学力学是一个很有前途的领域，因为它的精细控制和读出的机械运动的研究，这样的模型。然而，要监测机械叠加态足够长的时间来研究这种转变是具有挑战性的。我们提出了一个方案，使两个机械谐振器在空间叠加态中纠缠，使得所有的量子信息都存储在机械谐振器中。该方案具有通用性，适用于任何具有多种机械模式的光机系统。通过分析和数值模拟，我们表明，该计划是弹性的实验缺陷，如不完全的预冷，错误的后选择和低效的光机耦合。该方法克服了以前提出的方案的局限性，这些方案迄今为止阻碍了宏观量子动力学的研究。
2018-02-23 physics.optics quant-ph
Performance of a radiatively cooled system for quantum optomechanical experiments in space
在光力学量子实验的背景下，研究了辐射冷却仪器的性能，其中在量子叠加中的宏观粒子的环境必须在深空中冷却到小于20\，K。的仪器的组件之间的热传递分析，以及由航天器内部和耗散源引起的热振荡的传递函数分析进行。讨论了该仪器在绕拉格朗日点的轨道上和在高椭圆地球轨道上的热行为。最后，我们研究进一步可能的设计改进，旨在降低宏观粒子的环境温度。这些包括光学工作台上成像系统的基于反射镜的设计和热屏蔽的扩展。
2015-08-05 astro-ph.IM physics.ins-det physics.space-ph
Hanbury Brown and Twiss interferometry of single phonons from an optomechanical resonator
纳米和微机械固态量子器件已成为人们关注的焦点。可靠地产生它们运动的非经典态对于解决宏观量子现象的基本问题和发展传感和转导领域的量子技术都是有意义的。我们利用量子光学控制技术，有条件地产生纳米机械谐振腔的单声子Fock态。我们进行了一个Hanbury Brown和Twiss型实验，验证了声子态的非经典性质，而不需要完整的状态重建。我们的结果建立了在单声子水平上的机械振荡器的纯光量子控制。
2018-05-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Optomechanical Effects in Nanocavity-enhanced Resonant Raman Scattering of a Single Molecule
本文在开放量子系统理论框架下，将宏观量子电动力学和电子振动相互作用结合起来，建立了量子主方程理论，研究了纳米粒子-镜面（NPoM）纳米腔中单分子表面增强共振拉曼散射（SERRS）的光机效应.我们补充的理论与电磁模拟和时间相关的密度泛函理论计算，以研究一个亚甲基蓝分子在一个现实的NPoM纳米腔的SERRS。模拟不仅使我们能够确定实现传统的光学机械效应的条件，如振动泵浦，斯托克斯和反斯托克斯散射的非线性标度，而且还发现不同的行为，如激子人口的饱和，莫洛三重态边带的出现，和高阶拉曼散射。总之，我们的研究可能会指导进一步研究共振拉曼散射中的光机效应。
2022-10-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum optomechanical piston engines powered by heat
我们研究了两种不同的光机械系统模型，其中利用两个辐射浴之间的温度梯度来诱导机械谐振器的自持相干振荡。从热力学的角度来看，这样的系统代表了将热量转换为周期性机械运动的自含式热机的量子实例，因此它们可以被解释为宏观活塞发动机的纳米尺度类似物。我们的模型可能适用于在实验室中测试量子热力学的基本方面，并适用于节能纳米技术的应用。
2015-09-01 cond-mat.mes-hall 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
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
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
Membrane-in-the-middle optomechanical system and structural frequencies
针对含可移动介电膜的一维膜居中光机械腔，本文提出与膜位置无关的结构角频率，给出薄膜近似公式，并用多尺度解准确描述电磁势。
2024-09-06 physics.app-ph physics.atom-ph physics.optics
Towards Optomechanical Quantum State Reconstruction of Mechanical Motion
利用量子光学的工具制备和操纵机械谐振器运动的量子态是目前在宏观尺度上探索非经典性的最有前途的途径之一。一个重要的量子光学机械工具尚未实验证明的是能够执行完整的量子态重建。在简要介绍了相空间中的量子态之后，我们回顾和对比了目前关于机械运动态的态重构的建议，并讨论了实验进展。此外，我们表明，使用反作用回避相互作用的机械正交层析成像给出了一个$s$参数化的维格纳函数，其中数值参数$s$是直接相关的光机测量强度。我们还讨论了经典噪声在光探针中对态重构和测量态制备的影响。
2015-02-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Steady-state Mechanical Squeezing in an Optomechanical System via Duffing Nonlinearity
力学系统中的量子压缩不仅是宏观量子效应的一个重要特征，而且还可以用来推进弱力的计量学。在这里，我们表明，强的机械压缩在稳态下可以产生的光学机械系统的机械非线性和红失谐单色驱动的腔模式。这种压缩是由非线性参量放大和腔冷却共同作用的结果，并且对机械模的热涨落具有鲁棒性。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamic dissipative cooling of a mechanical oscillator in strong-coupling optomechanics
介观机械谐振器的冷却是腔光学力学中的主要问题。在这里，在强光机耦合制度，我们建议动态控制腔耗散，这是能够显着加快冷却过程，同时强烈抑制加热噪声。此外，动态控制能够克服量子反作用，并将冷却极限降低几个数量级。动态耗散控制提供了新的见解裁剪的光-机相互作用，并提供了探索宏观量子物理的前景。
2013-03-15 physics.optics quant-ph
High-sensitivity optical monitoring of a micro-mechanical resonator with a quantum-limited optomechanical sensor
我们实验证明了高灵敏度的光学监测的微机械谐振器和它的冷却的主动控制。在谐振腔上镀上一层低损耗的反射镜，我们制作了一个基于极高精细度腔（30000）的光机传感器。我们测量了谐振腔的热噪声，其量子极限灵敏度为10^-19 m/rootHz，并通过冷阻尼技术将谐振腔冷却到5 K。我们的设置的应用范围从量子光学实验到宏观机械谐振器的量子基态的实验演示。
2006-05-19 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
Quantum Nonlinear Optics Near Optomechanical Instabilities
光机系统为观察宏观物体的量子行为提供了一个独特的平台。然而，努力实现非线性行为在单光子水平已被抑制的辐射压力相互作用的小尺寸。在这里，我们表明，它是没有必要达到单光子强耦合制度，以实现显着的光机非线性。相反，在几个量子水平的非线性可以实现，即使与弱耦合，在双模光机系统驱动附近的不稳定性。在此限制下，我们建立了一个新的指数的优点，实现强非线性的规模与单光子光机械耦合和边带分辨率的机械模式相对于腔线宽。我们发现，目前的设备基于光机械晶体，被认为是在弱耦合制度，仍然可以实现强量子非线性，使单光子之间的确定性相互作用。
2014-10-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ponderomotive Control of Quantum Macroscopic Coherence
结果表明，由于辐射压力的作用，在具有振荡壁的谐振腔中可以产生薛定谔猫态。通过引入新的猫态，考虑了量子宏观相干性的光机控制及其探测。由于环境与这个非线性系统的耦合的影响被认为是开发一个运营商微扰程序来解决场模密度运营商的主方程。
1996-11-30 quant-ph
