Squeezing of the mechanical motion and beating 3 dB limit using dispersive optomechanical interactions
本文研究了一个由光腔和可动反射镜组成的光机系统，该系统通过色散线性光机耦合和二次光机耦合实现耦合。我们的工作在解决边带限制与高品质因数的机械振荡器在强耦合制度。我们表明，在传统的光机系统中（单独使用）QOC的存在修改机械振荡器的频率，并减少对机械振荡器的反作用效应。其结果是，机械振荡器中的波动可以被抑制在标准量子极限以下，从而挤压谐振器的机械运动。我们还表明，任何一个的quadrature可以压缩依赖于QOC的符号。通过详细的数值计算和解析近似，我们表明，在这样的系统中，3 dB的限制可以被击败。
2017-01-01 quant-ph
Strong coupling of an optomechanical system to an anomalously dispersive atomic medium
我们研究了一个光机械混合系统，其中一个膜振子耦合到一个内腔$Λ$型三能级原子介质的基态集体自旋。在双光子共振附近，原子相干性和两束拉曼泵浦光产生的反常色散对腔场响应有很大的影响。由于光子在腔中的超光速传播，光机械相互作用，因此辐射压力大大增强。这样的改进有助于在室温热环境下机械振荡器的基态冷却。而且，它可以大大提高位移测量的灵敏度和带宽。在这样的系统中，即使在单量子水平上，也可以在很小的腔内光子数上实现机械振子与腔场之间的光控强耦合相互作用，这对于弱光非线性光子学和机械场中非经典量子态的产生具有重要意义.
2014-07-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Quantum limit of laser cooling in dispersively- and dissipatively-coupled optomechanical systems
机械振荡器可以通过将它们耦合到光学或微波腔来冷却。超越标准的量子噪声的方法，我们找到了一个解析表达式的稳态声子数的系统中的机械振荡器的位置调制腔频率以及腔线宽。我们追踪的起源为量子极限的冷却波动的光学力在和远离机械频率。最后，我们计算了不同耦合类型的最小声子数。我们的研究阐明了如何有利地结合色散和耗散光机耦合。
2013-08-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong-coupling effects in dissipatively coupled optomechanical systems
在本文中，我们研究腔光学机械系统中的机械振荡器的位置调制的谐振频率（色散耦合）和线宽（耗散耦合）的腔模式。利用量子噪声方法计算了光阻尼和光致频移。我们发现，耗散耦合系统具有两个参数区域提供放大和两个参数区域提供冷却。为了研究强耦合机制，我们精确求解线性化的运动方程并计算机械光谱和光谱。除了签名的正常模式分裂是类似的情况下，纯粹的色散耦合，光谱包含一个惊人的功能，我们追溯到法诺线形状的力谱。最后，我们表明，纯粹的耗散耦合可以导致光机械诱导透明，这将提供一个方便的实验方法来观察正常模式分裂。
2013-05-18 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Unitary unravelling for the Dissipative Continuous Spontaneous Localization model: application to optomechanical experiments
连续自发局域化（CSL）模型试图从坍缩模型的角度描述量子到经典的转变。然而，它的原始配方遭受一个根本的不一致，因为它是明确的能量不守恒。幸运的是，CSL的耗散扩展最近已经制定了解决这样的能量发散问题。我们比较了耗散和非耗散CSL模型的预测时，使用各种光机设置，并将这些预测与现有的实验数据进行对比，从而建立相应的排除图。
2018-10-10 quant-ph
Dissipative Optomechanics in High-Frequency Nanomechanical Resonators
本研究首次实现边带分辨区间的高频耗散光力学系统，验证其对光谱的重塑作用，实现机械频率与耦合速率的大幅提升，为量子态传输等应用提供支撑。
2023-09-01 physics.optics quant-ph
Dissipative and Dispersive Optomechanics in a Nanocavity Torque Sensor
实验观察到耗散和色散的光机耦合在光子晶体分裂光束纳米腔检测纳米级扭矩源优化。高达约$500$ MHz/nm的耗散耦合和$2$ GHz/nm的色散耦合使得能够测量亚pg级扭转和类螺旋机械共振，其热限制扭矩检测灵敏度在环境条件下为1.2 $\times 10^{-20} \text{N} \, \text{m}/\sqrt{\text{Hz}}$，在低真空下为1.3 $\times 10^{-21} \text{N} \, \text{m}/\sqrt{\text{Hz}}$。光机械耦合机制之间的干扰被观察到，以提高检测灵敏度，并产生机械模式依赖的光机械波长响应。
2014-09-05 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
Flexure-Tuned Membrane-at-the-Edge Optomechanical System
介绍了一种被动对准的弯曲调谐腔光学机械系统，在该系统中，膜位于距离法布里-珀罗光学腔的一端镜几微米的位置。通过使膜通过其硅支撑框架的轻微弯曲而移位（即，到~80 m曲率半径（ROC）），我们获得了可用的光机械耦合的全部范围，还发现光谱没有表现出通常在“中间膜”（MIM）系统中发现的突然不连续性。更积极的挠曲（3 m ROC）实现>15微米的膜行程、毫弧度倾斜调谐和波长尺度（1.64 $\pm$ 0.78微米）的膜-镜分离。我们还提供了一套完整的解析表达式，该系统的领先阶色散和耗散光机耦合。值得注意的是，该系统可以潜在地产生比MIM系统可能产生的数量级更大的线性耗散或二次色散强耦合参数。此外，它可以产生与MIM系统相同的纯二次色散耦合，但具有显著抑制的线性耗散反作用（和力噪声）。
2019-08-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dissipative structures in optomechanical cavities
由于对多模光机械器件的特性越来越感兴趣，本文研究了一个大面积光腔的驱动模与可变形机械元件耦合的系统。两种不同的模型自然出现在这样的情况下，我们预测的周期性图案，局域结构（腔孤子），和畴壁，以及其他复杂的非线性现象的形成。此外，我们提出了一个现实的设计内腔膜的基础上，我们的模型可以进行实验研究。除了它的相关领域的非线性光学，这里提出的结果是一个必要的一步，了解量子特性的光机系统在多模制度的光学和机械自由度。
2015-06-21 nlin.PS physics.optics quant-ph
Dispersive interaction of a Bose-Einstein condensate with the movable mirror of an optomechanical cavity in the presence of the laser phase noise
本文研究了在激光相位噪声和原子碰撞作用下，光机械腔中玻色-爱因斯坦凝聚体与移动端面镜的色散相互作用。我们假设光学模的有效频率远大于可动镜和BEC的机械模和Bogoliubov模的有效频率。在绝热近似下，腔的阻尼率比其他模式的阻尼率快，系统表现为一个有效的双模模型，其中原子和机械模式通过光场的调解由一个有效的耦合参数相互耦合。我们表明，在有效的双模模型中，LPN出现作为一个经典的随机泵项驱动的机械和Bogoliubov模式的振幅求积。结果还表明，只有在色散和Doppler区，两个模相互共振时，才能建立强的稳态镜原子纠缠，且LPN的影响很小。
2016-09-27 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
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
Dissipative optomechanical squeezing of light
我们讨论了一个简单但令人惊讶的有效机制，它允许产生压缩输出光的光机械腔。与众所周知的“有质动力压缩”机制不同，我们的方案通过明确地利用机械谐振器的耗散性质产生压缩输出光。我们表明，我们的计划有质动力压缩有许多优点，特别是，它是更有效的实验中常用的良好的腔限制。此外，在我们的方法中产生的压缩可以直接用于提高光机械腔的固有测量灵敏度;人们不必将压缩光馈送到单独的测量设备中。由于我们的方案是非常一般的，它也可以例如使用超导电路来实现。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
$\mathcal{PT}-$symmetry and chaos control via dissipative optomechanical coupling
我们研究一个耗散的，机械耦合的光机系统，可容纳增益和损失。增益（损耗）是通过用蓝失谐（红失谐）电磁场驱动纯色散光机械腔来设计的。通过考虑耗散耦合，例外点（EP），这是$\mathcal{PT}-$对称相变，发生在低阈值驱动强度相比，纯色散系统。在线性状态下，$\mathcal{PT}-$对称性未被破坏，并且耗散耦合引起机械谐振器之间的强耦合，导致能量交换的增加。对于足够强的驱动，系统进入非线性状态，其中$\mathcal{PT}-$对称性被破坏。在这种情况下，机械谐振器在纯色散系统中表现出混沌拍频行为。通过打开耗散耦合，复杂的动力学被关闭，恢复系统的常规动力学。这项工作提出了在低阈值驱动强度下探测耗散$\mathcal{PT}-$对称系统中量子现象的方法。同时也为光学机械及相关领域的复杂动力学控制提供了一种新的途径。
2023-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Nonlinear Effect in Dissipatively Coupled Optomechanical System
采用全量子方法研究复合Michelson-Sagnac干涉仪光机械系统，发现耗散耦合引起的非厄米类非线性特性可保护色散耦合的量子本质，使系统在特定参数区域实现强量子非线性与反聚束效应，为实验研究提供新视角。
2023-10-19 quant-ph
Nonlinear dynamics of weakly dissipative optomechanical systems
光机系统吸引了很多关注，因为它们为量子测量、转换、混合系统和量子物理的基础研究提供了一个新的平台。他们的经典非线性动力学是令人惊讶的丰富，迄今为止仍有待探索。致力于这一主题的工作通常集中在耗散常数，这是大大大于目前的实验中遇到的，这样的弱耗散光学机械系统的非线性动力学几乎是未知的水域。在这项工作中，我们填补了这一空白，并调查在这个重要的政权的规则和混沌动力学。为了分析动力学吸引子，我们将“广义排列指数”方法扩展到耗散系统。我们表明，即使当混沌运动是不存在的，在弱耗散制度的动态是非常敏感的初始条件。我们认为，减少耗散允许混沌动力学出现在一个小得多的驱动力，并使各种路线的混乱。我们确定了三个通用功能弱耗散经典光机非线性动力学：极限环和极限环面之间的Neimark-Sacker分歧（导致梳的频谱中的边带），准周期性的路线混乱，和存在的瞬态混沌。
2020-01-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Coupling Enhancement and Symmetrization in Dissipative Optomechanical Systems
The University of Tokyo（东京大学）；RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）；Northeast Normal University（东北师范大学）
本研究通过双激光驱动和增强交叉凯尔非线性，实现了光学机械系统中强耦合与对称化，拓展到超强耦合 regime，探索少光子效应。
2026-02-26 quant-ph
Entanglement Dynamics in Dispersive Optomechanics: Non-Classicality and Revival
研究了由两个光学模和一个光学谐振腔组成的色散光机械系统中的纠缠动力学。这两种光学模式与机械振荡器相互作用，但不直接相互作用。光纠缠的出现证明了振子的非经典性。我们研究了纠缠动力学与光机耦合、腔中平均光子数和振子温度的关系。提出了一种超冷原子系综的实验实现方法。
2020-11-01 quant-ph
The Langevin-equation description of optomechanics with the dispersive and dissipative optomechanical coupling
Swiss Federal Institute of Technology (EPFL)（瑞士联邦理工学院）
研究光机械系统，用基于经典波动方程的方法推导相关方程，与朗之万方程形式比较，评估其有效性及适用范围，发现涉及耗散光机械耦合时该形式存在问题，如腔衰减率与耦合关系不符、输入场相位因子缺失等。
2026-07-20 quant-ph
Dissipative Quantum Feedback in Measurements Using a Parametrically Coupled Microcavity
微米和纳米级光学或微波腔用于广泛的经典应用和量子科学实验，从精密测量，激光技术到机械运动的量子控制。在任何光腔中，通过吸收的耗散光子损耗在某种程度上都会引入热光效应，从而对精确测量施加基本限制。在这里，我们从理论和实验上揭示，这种耗散光子吸收可以导致量子反馈通过在回路中的字段检测的吸收光场，导致腔内场的波动被压扁或antiquashed。引人注目的是，这修改了相干响应测量中的光学腔敏感性，并导致使用腔的非相干干涉光学机械测量中的过度噪声和相关性。我们实验观察这种意想不到的耗散动力学在低温（约8 K）和环境条件下的侧边冷却的光机械晶体cavitiess的光机械光谱。在机械运动的干涉量子测量中，耗散反馈引入了对光腔线宽和光机散射率的有效修正，并产生了过多的不精确噪声。这样的耗散反馈从根本上不同于量子非破坏反馈，例如，光学克尔压缩耗散反馈本身总是导致反压缩的环外光场，但在一定条件下，它可以增强共存的克尔压缩。我们的结果对未来的耗散工程，如耗散增强边带冷却和克尔压缩，量子频率转换，光子系统中的非互易性具有广泛的意义。
2022-05-05 physics.optics quant-ph
A Green's function approach to the linear response of a driven dissipative optomechanical system
在本文中，我们首先试图阐明存在于文献中的模糊性，在推广的标准线性响应理论（LRT）已基本制定了封闭系统的理论的开放量子系统的海森堡图片。然后，我们研究了一个驱动耗散光学机械系统（OMS）的线性响应的弱含时扰动使用所谓的广义LRT。它表明如何格林函数运动方程的一个标准的OMS作为一个开放量子系统可以得到从量子朗之万方程（QLE）的海森堡图片。所得结果解释了大量的现象，包括反共振，简正模分裂和光机械诱导透明（OMIT）。此外，还解释了斯托克斯或反斯托克斯边带在红失谐区或蓝失谐区放大或衰减的原因，这与拉曼散射图象是完全一致的，特别是在弱耦合区。
2021-04-15 quant-ph
"Membrane-outside" as an optomechanical system
我们从理论上研究了一个光机系统，它由一个双面腔和一个放置在其外部的机械膜组成，该膜靠近其中一个反射镜放置，腔通过另一个反射镜与外部光场耦合。我们的研究集中在该制度中的色散光机耦合系统消失。这样的制度被发现是可能的，如果膜比相邻的反射镜反射少，产生潜在的非常强的耗散光机械耦合。具体地，如果膜和镜的振幅透射系数的绝对值分别为$t$和$t_m$，则满足条件$ t_m^2< t\ll t_m\ll 1$，对于相同长度的光机械腔，该装置的耗散耦合常数超过色散耦合常数。的耗散耦合常数和相应的光机协同性的建议系统也比较与迈克尔逊-Sagnac干涉仪和所谓的“膜在边缘”系统，这是已知的一个强大的光机耗散相互作用。结果表明，在上述条件下，这里提出的系统是有利的，在这两个方面。它还能够有效地实现两端口配置，这是最近提出的一个有前途的光学机械系统，提供，除其他好处，量子限制光学机械测量系统中的可能性，这不会遭受任何光学机械不稳定性。
2021-02-23 quant-ph
Mechanical cooling in the bistable regime of a dissipative optomechanical cavity with a Kerr medium
研究含 Kerr 介质的耗散光机械腔双稳态及机械冷却，表明 Kerr 介质降低双稳态阈值，并可在室温或低温条件下实现高效冷却乃至接近基态。
2023-07-22 quant-ph
Enhancement of steady-state bosonic squeezing and entanglement in a dissipative optomechanical system
系统地研究了振幅调制对耗散三模光机械系统中稳态玻色压缩和纠缠的影响，其中膜的振动模通过辐射压耦合到左右腔模.数值模拟结果表明，周期性调制的外激光驱动腔的一端或两端，可以显著增强稳态玻色子压缩和纠缠。值得注意的是，只要一个周期性调制的外部激光驱动腔的任何一端就足以增强压缩和纠缠，这便于实际实验，其代价是实现系统稳定所需的调制周期数更多。此外，我们数值验证了最佳调制频率的解析预测，并讨论了相应的物理机制。
2018-05-08 quant-ph
Robust force sensing for a free particle in a dissipative optomechanical system with a parametric amplifier
本文从理论上研究了在具有简并参量放大器的耗散耦合光机系统中，作用在自由粒子上的弱经典力的光学探测问题。我们表明，PA允许一个实现的力的灵敏度远远优于标准量子极限（SQL）在广泛的范围内的检测频率。这种改善取决于参量增益和驱动功率。此外，我们还讨论了机械阻尼和热噪声对力灵敏度的影响。我们发现，力的灵敏度的鲁棒性比SQL对机械阻尼和热噪声是可以实现的PA具有高参数增益的存在下。对于温度$T = 1$ K，当驱动功率被设置在与没有PA的SQL相对应的值时，灵敏度的改善好了约7倍。
2017-03-02 quant-ph
Qubit-assisted squeezing of the mirror motion in a dissipative optomechanical cavity system
我们研究了一个由囚禁在耗散光机械腔中的原子系综和微扰耦合组成的混合系统。结果表明，这样的混合系统是非常适合于产生稳态压缩的镜子运动在长时间限制下的未解决的边带制度。基于主方程和协方差矩阵的方法，我们详细讨论了各自的压缩效应，发现在这两种方法中，通过绝热消除高耗散腔模来简化系统动力学是非常有效的。在主方程方法中，我们发现压缩是冷却过程的结果，并且对机械模的热涨落具有鲁棒性。而在协方差矩阵法中，我们可以近似地从简化的动力学方程得到稳态机械位置方差的解析结果。最后，我们比较了这两种不同的方法，发现它们是完全等价的平稳动态。该方案对于可能的涉及机械压缩的超精密量子测量具有重要意义。
2018-11-14 quant-ph
Investigation of intrinsic nonlinear effects in driven-dissipative optomechanical systems using the generalized linear response theory
本文基于广义线性响应理论与非线性量子Langevin方程分析受驱耗散光机械系统，揭示单光子耦合下非线性效应仅在上下简正模满足二倍频共振时显现，并验证非共振区线性化近似有效。
2025-02-14 quant-ph
Temperature gradient and asymmetric steady state correlations in dissipatively coupled cascaded optomechanical systems
本文研究单向耗散耦合的级联光力学系统，推导机械模有效耦合，揭示非对称瞬态与稳态关联、温度梯度及单镜谱重建方法。
2023-09-27 quant-ph
Dissipative and dispersive cavity optomechanics with a frequency-dependent mirror
本文研究了包含悬浮 Fano 镜的光力学系统，构建了包含色散与耗散耦合的量子模式理论，发现通过强光学模式耦合实现有效边带分辨，可在未分辨边带区实现室温基态冷却。
2024-03-06 physics.optics quant-ph
Dynamical Casimir effect in dissipative optomechanical cavity interacting with photonic crystal
我们从理论上研究了动态Casimir效应（DCE），即，在与光子晶体相互作用的光机械腔中，实现了量子真空的参量放大，这被认为是研究微耗散效应对双光子晶体的影响的理想系统。从包含光子带系统和光机械腔的总哈密顿量出发，应用Floquet方法和Brillouin-Wigner-Feshbach投影方法，导出了一个有效的Floquet-Liouvillian.微观耗散效应是严格考虑的能量依赖的自能。得到的有效Floquet-Liouvillian表现出两种竞争的不稳定性，即，参数和共振不稳定性，这决定了固定模式作为一个结果，它们之间的平衡，在耗散的DCE。通过求解Floquet-Liouvillian复特征值问题，确定了特征值虚部为零的定态模。我们发现一个新的非本地多模DCE表示的多模Bogoliubov变换的腔模和光子带。我们发现，当腔系统嵌入具有带隙的窄带光子晶体中时，我们可以大大降低泵浦频率，这对于观察DCE具有实际的优势。
2019-12-25 quant-ph
Solution for the dispersive and dissipative atom-field Hamiltonian under time dependent linear amplification processes
研究了二能级原子与量子化光场的色散相互作用。此外，我们考虑了一个依赖于时间的线性放大和耗散过程。为了求解该系统的主方程，我们使用超算子技术。
2013-03-05 quant-ph
The dissipative dynamics of the field of two-photon Jaynes-Cummings model with Stark shift in dispersive approximation
在色散近似下，研究了Stark位移作用下双光子Jaynes-Cummings模型（JCM）光场的耗散动力学，讨论了耗散对纠缠的影响。结果表明，当存在非线性双光子过程时，耗散腔对光场的相干特性有一定的影响。
2001-04-04 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
Dissipative optomechanical preparation of non-Gaussian mechanical entanglement
纠缠作为一种关键资源在发展前沿技术方面发挥了关键作用，例如在量子隐形传态和量子传感方案中。值得注意的是，由于能够将机械振荡器的振动模式冷却到其量子状态，机械模式之间的纠缠和非经典机械态的产生已经成为量子技术应用的核心资源。因此，提出确定性的计划来实现这些任务是至关重要的。虽然两体机械纠缠的主要方案涉及高斯光机械相互作用（线性化机制）以产生双模压缩真空态，但利用裸非高斯光机械相互作用（非线性强单光子机制）的纠缠双模仍然很少被覆盖。本文提出了一种利用腔场耗散在非线性区域设计声子非高斯二体纠缠的方案。有趣的是，我们的协议（操作在解决边带和光子封锁制度）呈现实现高度的稳态纠缠的可能性。我们进一步表明，我们的确定性方案是强大的退相干和温度的存在下，在国家的最先进的光学力学，以及所需的条件，以获得非高斯的实现二分机械稳态。
2022-03-02 quant-ph
Work measurement in an optomechanical quantum heat engine
本文从理论上分析了最近提出的光机量子热机中平均输出功及其涨落的测量方法[K。Zhang { \it等}物理修订信函{ \bf 112}，150602（2014）]。在表明这项工作可以通过连续测量腔内光子数来评估之后，我们讨论了色散和吸收测量方案，并分析了它们对发动机效率的反作用效应。这两种测量方法都被发现会降低发动机的效率，但它们的反作用在质量和数量上都是不同的。对于色散测量，由于光子和声子激发的混合，效率降低，而对于吸收测量，由于与量子探针的相互作用，其减少的光子损失的结果。
2015-04-11 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
Entanglement dynamics of two modes coupled through a dissipative movable mirror in an optomechanical system
本研究聚焦中间反射镜光力学系统，分析两模式纠缠动力学，精确求解主方程并以并发度量化，发现无损耗时可分离态演化为纠缠态，力学损耗会减弱系统整体纠缠。
2024-11-28 math-ph math.MP quant-ph
Dissipative vs dispersive coupling in quantum opto-mechanics: squeezing ability and stability
从理论上讨论了输入镜作为机械振荡器的腔或等效系统中耗散型光-机耦合的压缩光和光机不稳定性的产生。这个问题是处理解析的情况下，共振激励或小失谐，主要集中在坏腔的限制。耗散和纯色散耦合之间的定性差异的报告。特别是，它示出，对于纯耗散耦合在坏腔制度，反作用强烈减少和系统的压缩能力被强烈抑制，在纯色散耦合的情况下。它还表明，对于小的失谐，稳定性图的情况下的纯色散和耗散耦合定性相同的失谐的符号的变化。所得结果与最近的理论出版物进行了比较。
2018-03-09 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
Strong and noise-tolerant entanglement in dissipative optomechanics
研究耗散光力学系统中的量子纠缠，发现耗散耦合比相干耦合产生更强且抗噪声的纠缠，为构建强鲁棒量子纠缠提供了新途径。
2025-07-01 quant-ph
Stable Optical Rigidity Based on Dissipative Coupling
本文证明了在有耗散光机耦合和失谐泵浦的法布里-珀罗腔中可以获得稳定的光学刚度，并给出了相应的条件。分析了利用这种刚性对弱经典机械力的光学检测。小力测量的灵敏度可以优于标准量子限（SQL）。
2018-09-23 physics.optics quant-ph
Squeezing of a movable mirror via the dissipative optomechanical coupling
本文研究了耗散光学力学中可动镜的压缩效应，其中振荡镜同时调制腔模的谐振频率和线宽。通过在相干驱动激光场的作用下，向腔中输入一束弱得多的宽带压缩真空光，利用基于密度算符的一般库理论，在相互作用图中对系统采用约化密度算符，从而消去库变量，导出了腔镜系统的主方程.当镜与腔模弱耦合时，我们发现在激光冷却到基态的条件下，通过量子噪声的完全相消干涉，驱动腔场可以有效地充当可动镜的压缩真空库，从而实现光场压缩到可动镜的有效传递，这与腔体阻尼率和机械频率之间的比率无关。当镜与腔模适度耦合时，光子激发可以完全消除量子噪声的相消干涉，从而使镜偏离理想压缩态。
2013-04-22 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
Tunable linear and quadratic optomechanical coupling for a tilted membrane within an optical cavity: theory and experiment
我们提出了一个实验研究的光学机械系统形成的振动薄半透明膜内的高精细光学腔。我们表明，光学腔模式和振动模式的膜之间的耦合可以通过改变膜的位置和方向进行调谐。特别是，我们证明了一个大的二次色散光机械耦合对应于避免交叉弱耦合在膜表面的散射光腔模式。用腔本征模的一阶微扰处理很好地解释了实验结果。
2011-12-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dispersive and dissipative coupling of photon Bose-Einstein condensates
光相干态的同步一直是基础研究和技术的重要课题。最近，出现了一种模拟计算机的新概念，可以利用这种同步过程来解决计算困难的问题-可能比今天的传统计算机技术更快，更节能。这种系统的晶胞由两个相干中心组成，它们以受控的方式彼此耦合。在这里，我们的实验表征和分析的双光子玻色-爱因斯坦凝聚体，这是相互耦合，无论是色散或耗散的同步过程。我们发现，这两种类型的耦合是强大的对失谐的凝聚频率，并显示出相似的时间常数，在建立相互相干。这些耦合之间的显着差异出现在不平衡的光泵浦下的冷凝人口的行为。这两种类型的耦合的组合扩展了可以使用模拟仿真来研究的物理模型的类别。
2021-10-05 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Two atoms in dissipative cavities in dispersive limit: entanglement sudden death and long-lived entanglement
研究了两个空间分离的耗散腔中两个相干光场与两个二能级原子相互作用系统的纠缠动力学和相干性。特别是表明，纠缠猝死是在很短的相互作用时间内获得的。然而，经过长时间的相互作用后，两个原子之间的纠缠可以部分地保持，这就是说，两个原子之间的纠缠可以保持很长的时间。此外，两个原子的相干性不会在演化过程中丢失。
2009-12-23 quant-ph
Strong Coupling Optomechanics Mediated by a Qubit in the Dispersive Regime
腔光力学是实现量子技术的一个灵活平台，特别适用于实现量子接口、量子传感器和量子信息处理。然而，机械和电磁模式之间的色散，辐射压力相互作用通常是非常弱的，利用到现在为止有趣的非线性动力学和量子控制在单光子水平上的演示。理论和实验都已经表明，如果相互作用是由约瑟夫森电路介导的，那么可以有一个有效的动态对应于单光子光机械耦合的巨大增强。在这里，我们详细分析了这种现象在一般情况下，当腔模式和机械模式通过非共振量子位相互作用。利用Schriffl-Wolff近似处理，我们确定了在强耦合区，这种三重混合系统表现为有效腔光机系统的区域
2021-07-29 quant-ph
Quantum phase transitions in the driven dissipative Jaynes-Cummings oscillator: from the dispersive regime to resonance
本文研究了受驱动耗散Jaynes-Cummings振子从复振幅双稳到相位双稳的过程。在稳态下的准分布函数，为不同的量子比特腔失谐和驱动参数，以跟踪一阶耗散量子相变的临界点标记的二阶过渡和自发对称性破缺。我们证明了在色散区的光子封锁击穿，并发现在量子双稳区的腔态共存伴随着明显的量子比特腔纠缠。专注于两个耦合的量子自由度（腔和量子位）的响应中的量子涨落的作用，我们从一个区域的最小纠缠的色散制度，在那里我们得到分析微扰的结果，自发的装饰态极化在共振的阈值行为。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative Rabi model in the dispersive regime
电路QED的色散区是当今基于超导量子比特的量子计算原型的主要主力。该模型的解析描述通常依赖于量子比特和谐振器之间相互作用的旋转波近似，使用Jaynes-Cummings模型作为色散变换的起点。在这里，我们提出的耗散拉比模型的色散制度的分析结果，而不采取旋转波近似的基础哈密顿量。使用最近开发的基于Keldysh轮廓上时间演化扩展的混合微扰理论[Phys. Rev. A 95，013847（2017）]，我们推导出所有实验相关动力学参数的简单解析表达式，如色散位移和谐振器诱导的Purcell衰减率，将我们的分析集中在通用的多能级量子位上。该解析方程易于处理，并在相应的极限下简化为已知的Jaynes-Cummings结果。然而，它们在中间和大失谐时表现出质的差异，从而可以更准确地模拟超导量子比特和谐振器之间的相互作用。在强共振驱动的限制下，我们的结果还预测了新类型的驱动诱导量子比特耗散和退相，这在以前的理论中是不存在的。
2020-07-06 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
Dissipative dynamics of the semiconductor-cavity QED with q-deformed bosons in the dispersive approximation
本文给出了一组$N$ -Frenkel激子在高密度区与单模腔场色散耦合时，在激子耗散和腔场耗散同时存在的情况下的动力学的完整解析描述。利用激子算符作为系统的q变形玻色子算符，解析求解零温下密度算符的Liouville方程，研究激子数和耗散对系统动力学行为的影响.我们利用主方程的解来研究非经典性质的耗散动力学，如分子-场纠缠、场的正交压缩和分子偶极压缩。我们发现，非经典性质的强烈影响的激子的数量，也由两个耗散的存在。
2007-10-20 quant-ph
Theory of noiseless phase-mixing amplification in a cavity optomechanical system
量子力学对放大的极限的研究，无论从基础层面还是从潜在应用的角度来看，都是一个重要的课题。我们在这里提出了一种新的设置的光机械放大器，由一个机械谐振器分散耦合到一个光机械腔周围的机械边带不对称驱动。我们表明，在一般的理由，本放大器工作在一个新的制度-我们在这里称之为相位混合放大。同时，对于适当的参数选择，这里提出的放大器作为相敏放大器操作。此外，我们表明，这两种配置允许放大低于标准的量子限制在一个参数范围内兼容的微波电路光力学的当前实验。
2016-10-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Observation of photon-phonon correlations via dissipative filtering
腔光学力学通过利用辐射压力使光子-声子相互作用和关联成为可能。在这里，我们实现了一个“腔在一个膜”的光学机械架构，它允许通过集成的光学腔检测光刻定义的运动，光刻膜。使用耗散滤波方法，我们能够消除原位探测光，并观察与低频膜机械模式相关的光子-声子关联。所开发的方法是普遍适用于研究低频光散射过程中，传统的频率选择性过滤是不可行的。
2022-09-08 physics.optics quant-ph
