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
Mimicking a hybrid-optomechanical system using an intrinsic quadratic coupling in conventional optomechanical system
我们考虑一个光学和机械模式相互作用，通过线性和二次色散耦合在一个一般的腔光学机械设置。奇偶性和强度的内在二次光机耦合（QOC）提供了一个机会，以控制光机（OM）的相互作用。我们通过研究简正模分裂（NMS）作为QOC强度的函数来量化这种相互作用。所提出的方案具有NMS功能相当于一个混合OM系统包含一个光学参量放大器（OPA）或克尔介质。这样的系统在现实中可以提供一个替代平台，用于设计最先进的量子设备，而不需要像混合OM系统那样的额外自由度。
2018-11-10 quant-ph
Nonreciprocal photon blockade via quadratic optomechanical coupling
我们建议通过二次光机耦合来操纵光子非相干传输的统计特性。我们提出了一个方案，以产生二次光机相互作用的正常光学模式的回音壁模式（WGM）光机系统，通过消除线性光机耦合通过不同模式的反交叉。通过在一个方向上对WGM光机系统进行光泵浦，将显著增强该方向上的有效二次光机耦合，从而观察到非互易光子阻塞。我们的方案对于片上非互易单光子器件具有潜在的应用价值。
2018-09-20 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
Ground-State Cooling of a Mechanical Oscillator via a Hybrid Electro-Optomechanical System
我们提出了一个同时耦合超导量子位和腔场的机械谐振器的基态冷却方案。系统地推导了描述混合系统动力学的哈密顿量。冷却过程由量子位上的红色失谐交流驱动器和光机械腔上的激光驱动器驱动。我们研究了单个系统在弱耦合和强耦合状态下的冷却，即，量子位辅助冷却和光机械冷却，并与有效的混合冷却进行了比较。结果表明，混合冷却是更有效的相比，单独的冷却机制，并可以适用于解决和未解决的边带制度。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
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
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
Entangled Mechanical Cat States via Conditional Single Photon Optomechanics
我们研究光子计数事件条件下的单光子光学力学。通过仅选择在光子脉冲到达腔之后很长时间发生的检测事件，可以增加光机械相互作用时间，从而允许将大的动量反冲施加到振荡器。我们将其应用到两个光机械腔内设置的马赫-郑德干涉仪驱动的单光子源。在这样的系统中的机械模式的条件状态成为一个纠缠的猫状态的检测时间导致在相空间中的最大机械振幅。此外，我们研究了第二个光子脉冲注入到一个已经调理的光机械腔，四分之一的机械周期后，第一个光子已被检测到的动力学。我们说明了如何从第二个光子产生的光机相互作用可以强烈抑制允许条件光机路由单光子与单光子控制脉冲。
2013-09-09 cond-mat.mes-hall 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
Engineering of nonclassical motional states in optomechanical systems
我们提出利用边带激发和光子封锁在光机系统中合成任意非经典运动态。我们首先证明了光机械系统的哈密顿量可以减少，在强单光子光机械耦合制度时，光子封锁发生，一个描述驱动的两个能级的囚禁离子和振动模式之间的相互作用，然后显示一种方法，通过使用一系列的经典脉冲产生目标状态所需的频率，相位和持续时间。我们进一步分析了由于小的非谐性引起的光子泄漏对期望运动态保真度的影响，并研究了环境诱导的退相干。此外，我们还讨论了实验的可行性，并提供操作参数，使用可能的实验数据。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optomechanical analog of two-color electromagnetically-induced transparency: Photon transmission through an optomechanical device with a two-level system
当施加强驱动场时，一些光机系统可以对探测场透明。这些系统可以提供电磁感应透明（EIT）的光机械模拟。我们研究了探测光场通过由腔和机械谐振器组成的混合光机械系统的传输，该系统具有二能级系统（量子比特）。量子比特可能是机械谐振器内部的固有缺陷，超导人造原子或另一个两能级系统。机械谐振器通过辐射压力耦合到腔场，并通过Jaynes-Cummings相互作用耦合到量子位。我们发现，缀饰二能级系统和机械声子可以形成两组三能级系统。因此，在所讨论的系统中存在两个透明窗口。我们将这种效应解释为双色EIT（或双EIT）的光学机械模拟。我们演示了如何通过改变量子位的跃迁频率在一个和两个EIT窗口之间切换。结果表明，系统的吸收和色散主要受量子位-声子耦合强度和量子位跃迁频率的影响。
2014-08-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-photon transport in a one dimentional waveguide coupling to a hybrid atom-optomechanical system
从理论上研究了在强光机耦合条件下，耦合到原子光机混合系统的单模波导中的单光子输运。利用全量子实空间方法，得到了单光子在波导中传输的透射系数和反射系数。研究了原子-腔失谐量和原子的耗散对输运的影响。有趣的是，所获得的光谱特征可以揭示这个混合系统中的强光-物质相互作用。
2013-08-06 quant-ph
Critical quantum fluctuations and photon antibunching in optomechanical systems with large single-photon cooperativity
腔光学力学中的一个相关问题是，达到大的单光子协同性的状态，即单光子耦合率超过腔和机械衰减率的几何平均值，是否可以实现任何新的现象。我们表明，在某些多模光学机械系统中，单光子合作确实可以是一个品质因数。我们首先研究了一个腔模和两个机械振子的系统，它结合了悬浮光学力学和相干散射与标准色散光学力学的概念。后来，我们研究了一个更复杂的设置，包括三个腔模式，它不依赖于悬浮光力学，只具有色散光力学与直接腔驱动的相互作用。这些系统可以有效地实现从量子光学已知的简并或非简并参量振荡器模型，但在不寻常的有限尺寸制度的基本模式（S）时的单光子合作是大的。我们表明，这些系统的响应相干光探测可以是高度非线性的探测功率，即使平均光子占用数低于统一。非线性光机相互作用具有探针驱动器将有效地振幅压缩自身的特殊后果。对于大的单光子合作，这发生在小的占用数，这使得观察到的非经典的反聚束的传输探测光子由于相消干涉效应。最后，我们表明，随着探测功率的进一步增加，系统进入一个临界状态，其特征在于固有的非线性动力学和非高斯状态。
2020-05-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transitionless phonon assisted photon-qubit quantum state transfer in a hybrid optomechanical system
量子态转移是量子信息处理和量子计算的关键。在这里，我们提出了一个混合光机械系统，能够耦合一个量子比特，一个光学模式和一个机械振荡器。由于辐射压力，机械振荡器的位移引起腔场的空间变化，这又将量子比特与声子模式耦合。这允许腔模和量子位之间的状态转移，而无需它们之间的实际相互作用。我们提出了一个基于无跃迁量子驱动算法的无跃迁量子态转移方案，使我们能够实现完美的态转移。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Full photon statistics of a light beam transmitted through an optomechanical system
在本文中，我们研究了通过耦合到纳米机械运动的光学腔传输的光子的全统计。我们分析了光子相关性的整个时间演化，Fano因子，以及强激光驱动的影响，所有这些都显示出与机械反作用相关的显著特征。在单光子强耦合的情况下，这使我们能够预测从亚泊松到超泊松统计的过渡，以获得更大的观测时间间隔。此外，我们预测级联的传输光子触发的多光子跃迁。在这个制度中，我们观察到Fano因素，由于机械运动大大增强。
2013-02-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-molecule strong optomechanical regimes in SERS via hybrid plasmonic cavities
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Condensed Matter Physics Center (IFIMAC)（凝聚态物理中心（IFIMAC））；Instituto Nicolás Cabrera（尼古拉斯·卡布雷拉研究所）
该研究利用混合等离激元腔实现单分子强光力学 regime，通过特定模式照射观测到SERS光谱增强分裂，计算二阶光子关联以表征非经典特性，为SERS领域提供了新的光力学调控方案。
2026-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Large mechanical squeezing beyond 3dB of hybrid atom-optomechanical systems in highly unresolved sideband regime
本文提出了一种在高分辨边带（HURSB）区的原子-光机混合系统中产生超过3dB强机械压缩的方案，其中腔的衰减率远大于机械振荡器的频率。该系统由两个二能级原子系综和一个由两束不同振幅的激光驱动的光机械腔系统组成。在HURSB区，如果没有原子系综或只有一个原子系综，可动镜的压缩不会大于3dB。然而，如果将两个原子系综放入光机系统中，即使在HURSB区也能实现超过3dB的强机械压缩。我们的方案为在实验中实现超过3dB的强机械压缩铺平了道路。
2020-04-19 quant-ph
Squeezed light and correlated photons from dissipatively coupled optomechanical systems
本文从理论上研究了机械振子调制腔线宽（耗散耦合）的光机系统输出光的压缩谱和二阶关联函数。我们发现线性化系统的简正模频率与强压缩相一致。与色散耦合相反，在边带冷却的同时，在解析边带极限中压缩是可能的。二阶关联函数显示阻尼振荡，其性质由类机械、类光学简正模或两者给出，并且可以在有限时间低于散粒噪声水平$g^{(2)} (τ) < 1$。
2015-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunable Electromagnetically Induced Multi-Transparencies in Hybrid Optomechanical system Incorporating Atomic Medium
我们考虑了一个包含N个全同$Λ$型原子的混合原子光机系统。该系统受到双重光学和声子驱动。我们表明，通过利用光力学线性和二次相互作用，可以获得多个电磁透明窗口。此外，由于结合了机械泵，透明窗口被控制和调节。例如，通过调整外部机械泵的相位，能够实现附加的控制参数，并且增强吸收/发射分布。我们目前的研究提供了一种有效的方法来修改传播信号的量子器件内纳入腔光机械系统。
2022-08-06 quant-ph
Quantum-criticality-induced strong Kerr nonlinearities in optomechanical systems
我们研究了一个混合电光机械系统，使我们能够获得可控的强克尔非线性弱耦合制度。我们表明，当可控机电子系统接近其量子临界点，强的光子-光子相互作用，可以通过调整的强度（或频率）的微波驱动场产生。非线性光学现象，例如光子阻塞的出现和非经典态的产生（例如，薛定谔猫态），预测在弱耦合制度，这是可行的，目前大多数光学力学实验。
2012-10-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unconventional quantum sound-matter interactions in spin-optomechanical-crystal hybrid systems
我们预测了一组不寻常的量子声学现象产生的声音-物质相互作用在一个完全可调的固态平台，其中一个阵列的固态自旋钻石耦合到量子化的声波在一维（1D）光机械晶体。我们发现，通过空间变化的激光驱动，在光机械相互作用中引入位置相关的相位，机械能带结构可以在原位调谐，从而导致非常规的量子声物质相互作用。我们表明，准手征声物质相互作用可以发生，从双向到准单向的可调范围内，当自旋与频带共振。当固体自旋的频率位于声波带隙内时，我们证明了一种奇异的极化激元束缚态的出现，它可以介导长程可调的奇邻和复杂的自旋-自旋相互作用。这一工作拓展了量子声子学的研究领域，在量子模拟和量子信息处理中具有广泛的应用前景。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunable fast and slow light in a hybrid optomechanical system
我们解释了探测场的透射谱的影响下，在一个混合光机械系统，由一个光学腔，机械谐振器，和一个二能级原子的强泵浦场。我们显示快速（超光速）和缓慢（亚光速）的光效应的混合系统中的传输探测场的适当的参数制度。对于实验可及区域，我们发现，在混合系统中，附加的原子-光场耦合可以进一步增强单一光机耦合所获得的快光效应。此外，我们还报道了通过调节原子失谐量，分别以反斯托克斯和斯托克斯边带作为$Δ_a=+ω_m$和$-ω_m$，可以实现从快光到慢光的可调开关。所报道的特性在最先进的实验室实验中是可实现的。
2015-08-24 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Hybrid Interference Induced Flat Band Localization in Bipartite Optomechanical Lattices
平带局域化是固体物理中的一个重要现象，在探索多体系统奇异基态性质中具有重要意义。在这里，我们展示了一个平带的外观在一般的二分光机械晶格，它可以有一个或两个维度的框架。在物理上，它是由光机械晶格中光子和声子模之间的混合干涉引起的，这与正常晶格中特殊的几何结构（例如，Lieb lattice）。此外，这种新颖的平带是可控的，并具有特殊的局域态密度（LDOS）模式，这使得它在实验中是可检测的。这项工作提供了另一种方法来控制平带的本地化与光机相互作用，这可能会大大推进领域的腔光机和固态物理。
2018-01-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Hybrid optomechanics for Quantum Technologies
我们回顾了混合光学机械系统的物理组成的一个机械振荡器相互作用的辐射模式和一个额外的类物质系统。我们集中在一个单一的或一个多原子系统（一个玻色-爱因斯坦凝聚体，特别是）的情况下体现，并讨论了广泛的物理效应，从被动机械冷却的设置多体纠缠，从光学机械非局域性的实现非经典状态的一个单一的机械模式。审查材料展示了可行性的混合腔光机械系统作为量子通信网络和量子态工程设备的基本组成部分，可能通过使用量子和最优控制技术。我们讨论的结果有助于促进混合光机械设备作为有前途的实验平台，在真正的介观水平上的非经典性的研究。
2014-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhancement of few-photon optomechanical effects with cross-Kerr nonlinearity
少光子光力学效应不仅是理解光子与机械振荡之间的辐射-压力相互作用的重要物理依据，而且在现代量子技术中具有广泛的应用前景。本文研究了在广义光机系统中，伴随光机耦合的交叉Kerr相互作用下的少光子光机效应，包括光子阻塞和薛定谔猫态的产生.通过严格对角化广义光学力学哈密顿量并计算其幺正演化算符，我们找到了光子封锁和单光子机械位移增强的物理机制。通过研究腔场的二阶关联函数，计算了力学模的Wigner函数和旋转正交算符的概率分布，研究了这种广义光力学系统的量子特性.我们还研究了耗散率对少光子光力学效应的影响。
2019-01-24 quant-ph
Photon propagation in a one-dimensional optomechanical lattice
我们考虑一个一维的光机械晶格，其中每个站点是由一个控制激光强烈驱动，以提高基本的光机械相互作用。然后，我们研究了由一个额外的探测激光束注入的光子的传播，这是众所周知的光机械诱导透明（OMIT）效应在一个单一的光机械腔的晶格概括。我们发现一个有趣的相互作用之间的OMIT型物理和几何，法布里-珀罗型共振。特别是，声子类极化激元可以引起高振幅的透射共振，其比由内部光子损失设定的尺度窄得多。我们还发现，在晶格中的局域光子态密度表现出OMIT风格的干涉功能。因此，它远比仅仅看无耗散相干系统的能带结构所预期的要丰富。
2014-03-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Double-passage ground-state cooling induced by quantum interference in the hybrid optomechanical system
我们提出了一个量子干涉冷却方案的纳米机械谐振器（NAMR）的混合光机械系统，其中原子被困在一个光机械腔，耦合到一个额外的光学腔。光机械谐振腔的吸收可以通过原子-腔耦合和腔-腔耦合引起的量子干涉效应来改变。随着量子干涉的使用，用于冷却的期望的转变被增强，以及由于不期望的转变而导致的加热抑制。结果，NAMR振动可以冷却到其基态。特别是，在原子的辅助下，我们的方案在实验上是可行的，即使对于较低质量的腔，这大大降低了实验难度。
2018-02-07 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
Suppression of Rabi oscillations in hybrid optomechanical systems
在一个由一个两能级原子和一个摆动的端面镜组成的混合光机械装置中，光场对端面镜的辐射压力和原子与原子的偶极相互作用之间的相互作用可以导致阻塞效应，这表现在抑制原子布居中的拉比振荡。当系统处于单光子强耦合状态时，存在这种效应，并且在光力学的光子阻塞中具有类比。
2015-10-17 quant-ph
Fast Optomechanical Photon Blockade
在单光子源的开发中，通常利用光子阻塞效应。虽然光子阻塞效应可以用于在理想化的制度中制备高保真的单光子状态，但在光机械系统中的实际实现受到竞争过程的相互作用的影响。在这里，我们推导出一个控制方案，利用相消干涉的福克态振幅的一个以上的光子。所得到的光子阻塞量子态的准备时间仅受光机械相互作用强度的限制，因此可以比在稳态中实现光子阻塞状态的现有方案短几个数量级。
2022-12-01 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
Effect of higher-order interactions in a hybrid Electro-Optomechanical System
详细分析了光机非线性对光电机械混合系统（EOMS）动态演化的影响。在广泛的参数范围内进行的研究表明，二次耦合项显着改变了系统的动态，因此不能忽略任何潜在的应用。
2019-11-22 nlin.CD physics.optics quant-ph
Photon-induced tunneling in optomechanical systems
与最近的研究相反[Rabl，Phys.Rev.Lett. 107，063601（2011）; Nunnenkamp等人，物理修订信函107，063602（2011）]的光子封锁，防止随后的光子共振进入光机械系统中的腔，我们研究了光子诱导的隧道，增加了在这些系统中的后续光子的概率。特别是，我们分析和数值模拟显示如何通过避免单光子封锁的两个或三个光子隧道可以发生。本文的研究为光机械系统中利用单个机械谐振腔实现光子控制提供了另一种途径。
2013-04-19 quant-ph
Single Photon Generation in a Cavity Optomechanical System induced by a Nonlinear Photonic Crystal
提出了一种在弱驱动非线性光子晶体混合腔光机系统中实现单光子封锁的新方案。即使当单光子光机械耦合强度小于光模衰减率时，也能实现亚泊松统计。该方案放宽了光机系统中光子封锁对强耦合的要求。结果表明，在通信波长处可以产生光子阻塞。
2017-06-08 physics.optics quant-ph
Optimal Control of Hybrid Optomechanical Systems for Generating Non-Classical States of Mechanical Motion
腔光机系统是量子力学领域中控制机械运动的主要实验平台之一。我们认为，控制腔光机系统大大增加了耦合腔也是一个两级系统，从而创建一个混合光机系统。如果两级系统可以在很大程度上独立驱动的腔，我们表明，因此引入的非线性使我们能够引导扩展系统的非经典目标状态的机械振荡器与维格纳函数表现出显着的负区域。我们说明了如何使用最优控制技术超越线性政权驱动的混合动力系统从近基态到Fock目标状态的机械振荡器。我们基于我们的数值优化现实的实验参数，举例说明如何最优控制，使准备决定性的非经典目标状态，天真的控制方案失败。因此，我们的研究结果铺平了道路，应用工具箱的最优控制在混合光学机械系统产生非经典的机械状态。
2019-05-04 quant-ph
Optomechanical creation of magnetic fields for photons on a lattice
我们提出利用光机械相互作用在晶格上产生光子的人工磁场。所需的成分是光学机械晶体，即一块具有正确孔图案的电介质，以及两束具有正确相位图案的激光束。两个方案之一是基于光学模式之间的链接的光机械调制，而另一个是光机械波长转换设置的晶格扩展。我们说明了由此产生的光谱，光子输运在人工洛伦兹力的存在下，边缘状态，和光子Aharonov-Bohm效应。此外，我们还简要地描述了作用于与声子/光子自由度有关的综合维数的规范场。这些可以使用撞击在光学机械阵列上的单个激光束来生成。
2015-02-26 quant-ph
Nonequilibrium Quantum Phase Transition in a Hybrid Atom-Optomechanical System
我们考虑了一个混合量子多体系统，该系统由纳米膜的振动模式和超冷原子气体组成，纳米膜的振动模式与腔中的光发生光力学相互作用，超冷原子气体位于外耦合光的光晶格中。在光场上积分后，有效的哈密顿量揭示了定域势力和膜位移力之间的竞争。对于增加原子膜相互作用，我们发现一个非平衡量子相变从一个本地化的非运动阶段的原子云的集体运动的阶段。在量子临界点附近，最低集体激发的能量消失，而凝聚态的序参量在破缺态中变为非零。当原子和膜非共振耦合时，会发生这种效应。
2018-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Approximate evolution for a hybrid system: An optomechanical Jaynes-Cummings model
在这项工作中，我们开始从两个已知的系统建立一个唯象的哈密顿量：一个泵浦光机械系统的哈密顿量和Jaynes Cummings哈密顿量。利用代数技巧，我们构造了一个近似的时间演化算子$\hat U_{opt}$的强制光机系统（作为一个产品的指数），并采取JC哈密顿量作为一个相互作用。我们用$\hat U_{opt}$对后者进行变换，得到了一个广义的相互作用图哈密顿量，它可以线性化，其时间演化算符可以写成乘积形式。的分析结果进行了比较，与纯数值计算使用完整的哈密顿量和它们之间的协议是显着的。
2020-08-09 quant-ph
Strong single-photon optomechanical coupling in a hybrid quantum system
工程强单光子光机耦合是光机系统的关键。为此，我们提出了一个由纳米束（声子）耦合到自旋系综和腔（光子）组成的混合量子系统，利用系综-声子相互作用形成的下支极化激元（LBP）的临界特性，可以将LBP-腔耦合增强3个数量级，而上支极化激元（UBP）-腔耦合完全被抑制.我们的方案突破了以往两个谐振子方案中耦合强度小于临界值的条件。此外，在我们的建议，可以诱导强克尔效应。这表明我们提出的方法可以用来研究弱耦合光机系统中的量子非线性和非经典效应。
2021-09-27 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
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
Controllable optical bistability and Fano line shape in a hybrid optomechanical system assisted by Kerr medium: Possibility of all optical switching
本文从理论上分析了由量子点耦合到光机械腔中的非线性克尔介质的混合系统中的光学和光机械非线性，并指出这种混合系统可以用作全光开关。利用量子点与腔的耦合强度、克尔效应和光机械非线性效应，可以实现对腔内平均光场和弱探测光场功率传输特性的高度控制和可调谐性，为设计高效率的全光开关和高灵敏度的传感器提供了理论依据。
2017-08-13 physics.optics quant-ph
Photon blockade in a double-cavity optomechanical system with nonreciprocal coupling
光子封锁是产生单光子的有效途径，在量子态制备和量子信息处理中具有重要意义。本文研究了非互易耦合双腔光机系统中光子的统计特性，分别探讨了弱耦合区和强耦合区的光子阻塞现象。为了实现强光子封锁，我们给出了不同封锁机制下的最佳参数关系。此外，我们发现，在其各自的机制下的光子封锁表现出完全不同的行为与非互易耦合的变化，并可以实现完美的光子封锁没有过大的光机械耦合，即，光机耦合比机械频率小得多，打破了传统的认识。该方案为单光子源的实现提供了一个可行的、灵活的平台。
2020-07-28 quant-ph
Atomic quadrature squeezing and quantum state transfer in a hybrid atom-optomechanical cavity with two Duffing mechanical oscillators
本文从理论上研究了激光驱动的混合光机械腔中的量子态转移，该腔具有两个可移动的类Duffing非简谐镜，其中包含一个全同的二能级原子系综。两个非简谐振子的Bogoliubov模到原子模的量子态转移导致原子的正交压缩超过了标准量子极限3dB，这可以通过光机械耦合强度和原子-场耦合强度来控制。有趣的是，产生的原子压缩可以通过Duffing非谐性对噪声源具有鲁棒性。结果表明，Duffing非简谐性的存在为在两个机械振子之间在短时间内实现高保真度的强压缩态转移提供了可能.
2018-11-05 quant-ph
Hybrid optomechanical cooling by atomic $Λ$ systems
我们研究了一个由腔光机械器件与超冷量子气体光耦合组成的混合量子系统。我们表明，超冷气体的色散特性可以用来显着修改的机械谐振器的光机响应。我们研究混合方案，其中机械谐振器耦合到超冷气体的运动或自旋自由度。在任何一种情况下，我们发现由于这种混合动力相互作用，光机械冷却的增强超过两个数量级。值得注意的是，基于腔光学机械设备的演示参数，我们确定制度，使基态冷却的谐振器从室温。此外，这里考虑的混合系统代表了一个强大的接口，使用超冷量子气体的状态准备，传感和量子操纵的介观机械谐振器。
2014-07-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Coherent-feedback-induced photon blockade and optical bistability by an optomechanical controller
众所周知，光机械系统中的一些非线性现象，如强光子阻塞等，在现有的实验技术条件下很难观测到。在这里，我们提出了一种相干反馈控制策略，其中线性腔相干控制的光机械控制器的反馈方式。相干反馈回路将量子非线性从控制器传递到受控腔，增强了量子非线性效应，使得在线性腔和光机械腔中观察到强非线性效应成为可能。更有趣的是，我们发现在单光子弱耦合条件下的强光子阻塞现象可以在量子机制下观察到。此外，相干反馈环导致受控线性腔的双光子和多光子隧穿，这也是典型的量子非线性现象。我们希望我们的工作可以为工程非线性量子现象提供新的视角。
2014-07-11 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
Dynamics of a hybrid optomechanical system in the framework of the generalized linear response theory
在广义线性响应理论的框架下，研究了由相互作用的一维玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）组成的驱动-耗散混合光机系统对外部含时扰动的线性响应.利用开放量子系统格林函数的运动方程，我们得到了混合系统的光模和原子模的线性响应，并说明了BEC原子的原子-原子相互作用如何影响系统的两个简正共振以及腔场振幅为零时的反共振频率。此外，基于光谱密度和自能对反共振现象进行了解释。
2021-08-19 quant-ph
Nonreciprocal conversion between microwave and optical photons in electro-optomechanical systems
我们建议在电光机械系统中证明微波和光学光子之间的非可逆转换，其中微波模式和光学模式通过两个非简并机械模式间接耦合。非互易转换是在破缺的时间反转对称性机制中获得的，其中光子从一个频率到另一个频率的转换被增强用于建设性量子干涉，而反转方向上的转换由于破坏性量子干涉而被抑制。有趣的是，在电光机械系统中，微波模式和光模式之间的非互易响应出现在两个方向相反的不同频率上。该方案可用于实现任意两个不同频率模式的光子之间的非互易转换。此外，电光机械系统还可以用于通过添加耦合到机械模式之一的辅助光学模式来构造用于具有明显不同频率的三个光学模式的三端口环行器。
2016-02-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Unconventional photon blockade in a hybrid optomechanical system with an embedded spin-triplet
本文提出在内嵌自旋三重态的混合光力系统中利用调制力学耗散实现非传统光子阻塞，在弱耦合下获得g(2)(0)=0，并证明其具备作为高效单光子源的潜力。
2025-07-21 quant-ph
Temporal Dynamics and Nonclassical Photon Statistics of Quadratically Coupled Optomechanical Systems
量子光学力学系统是光子与声子之间由于机械振荡而耦合的界面。本文利用马尔可夫白噪声近似下的Heisenberg-Langevin方法研究了一个二次耦合的光机械系统，该系统包含一个与腔场二次耦合的薄介质膜。解相关方法被用来求解大量的耦合方程。计算了不同耦合区的瞬态平均腔光子数和声子数。我们还得到了腔场和膜振子的二玻色子二阶关联函数以及它们的互相关函数，这些函数提供了二次光机系统的非经典性质。
2015-06-24 quant-ph
Optomechanical Systems as Single Photon Routers
我们从理论上证明了使用纳米机械系统作为单光子路由器的可能性。我们展示了如何EIT腔光学机械系统可以用来产生一个开关的探测场在一个单光子福克状态，使用非常低的泵浦功率的几个微瓦。我们目前的真空和热噪声的估计，并显示单光子开关的最佳性能恶化，即使在20 mK的顺序的温度只有百分之几。
2012-02-03 quant-ph
Microwave-controlled optical double optomechanically induced transparency in a hybrid piezo-optomechanical cavity system
提出了一种在压电-光机械混合腔系统中产生微波控制的光学双光机械诱导透明（OMIT）的方案，该方案将压电光机械晶体AlN-纳米梁谐振器置于超导微波腔中，AlN-纳米梁谐振器可以同时被通过辐射压力产生的光场和通过压电相互作用产生的微波场驱动.结果表明，在强泵浦光场通过光波导作用于光机晶体谐振腔，强激励微波场作用于超导微波谐振腔的情况下，在弱输出探测场中可以观察到双OMIT窗口。其机理是该系统可形成N型四能级系统，当相应能级上施加两个驱动场和一个探测场时，在不同能级通道间的量子干涉作用下，三阶非线性吸收被相长量子干涉增强，而线性吸收被相消量子干涉抑制，结果，产生双OMIT窗口。我们的方案可用于实现固态量子系统中的高速光开关、高分辨率光谱学、相干布居数俘获或量子信息处理。
2018-07-03 quant-ph
