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
Cavity-free quantum optomechanical cooling by atom-modulated radiation
本文从理论上研究了原子云与振荡镜的机械运动之间的辐射诱导相互作用。当被连续波辐射照射时,反射镜的运动将引起红色和蓝色边带辐射,这分别增加和减少运动激发。我们发现,通过适当地驱动$Λ$能级原子,与特定辐射边带的镜像关联可以从出射辐射转换为入射辐射。这样的过程使我们能够操纵加热和冷却效果。特别地,我们发展了一种光机冷却策略,可以相互抵消出射和入射辐射的加热效应,从而通过净冷却获得运动基态。在没有腔安装或完美对准的必要性的情况下,我们的建议补充了宏观物体量子冷却的其他努力。
2018-03-01 quant-ph
Macroscopic quantum entanglement in modulated optomechanics
力学系统中的量子纠缠不仅是宏观量子效应的一个重要特征,而且在量子技术中有着广泛的应用。本文提出了一种在调制光机械系统中两个直接耦合的机械振子(或一个机械振子和一个微波谐振子)之间产生强稳态纠缠的有效方法。这种纠缠是通过腔冷却和双模参量相互作用的结合来实现的,它可以超过双模参量相互作用的最大稳态纠缠的限制。原则上,我们的方案允许通过单色驱动激光将系统从初始热态冷却到高纯度的纠缠态。同时,所获得的纠缠态可以用来实现高保真度的连续变量隐形传态。此外,我们的建议是强大的对热起伏的机械模式下的强光泵浦的条件下。
2017-12-19 quant-ph
Hybrid Cavity-Magnon Optomechanics: Tailoring Bipartite and Tripartite Macroscopic Entanglement
本文提出在腔-磁子光力学中通过引入磁子实现可调的二分与三分宏观纠缠,并证明可通过参数调节和磁子-光子耦合增强纠缠,且对温度具有鲁棒性。
2025-10-28 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
Entanglement optimization of filtered output fields in cavity optomechanics
输出纠缠是量子信息处理中的一个关键因素。在这里,我们展示了如何在三模光机系统中获得两个滤波输出场之间的最佳纠缠。首先,我们得到了两个滤波输出光场之间最佳时间延迟的解析表达式,由此我们可以得到无时间延迟的输出纠缠的最佳耦合。在这种情况下,我们的线性化分析预测,纠缠饱和到一个最佳值的光机耦合增加。此外,我们还得到了最优的输出纠缠。这些结果对于构思新的量子信息处理的光机方案是非常有帮助的,这些方案的效率关键取决于输出纠缠度。
2019-08-13 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
Split-sideband spectroscopy in slowly modulated optomechanics
机械振子与腔体运动之间的光机耦合为介观和宏观尺度上的量子效应的实验研究开辟了新的领域,腔体输出的运动边带为动力学的超灵敏探测提供了新的途径。我们介绍了一个方案,使这些边带分裂不对称,并显示它们如何可以被用来作为实验诊断和签名的量子噪声有限的动力学。我们表明分裂边带与可控的不对称性发生通过同时调制的光-机械耦合$g$和$ω_M$ -缓慢和异相。这种调制是通用的,但已经发生在光学捕获的设置中,其中振荡器的平衡点周期性地变化。我们分析了最近观察到的,但被忽视的,实验分裂边带不对称性,虽然还没有在量子制度,数据表明,分裂边带结构是很容易进入未来的实验。
2016-07-20 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
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
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
Entanglement-enhanced time-continuous quantum control in optomechanics
光腔-光机械辐射压相互作用提供了在机械振子和与之相互作用的电磁场之间产生纠缠的手段,在这里我们展示了如何在时间连续的量子控制框架内利用这种纠缠,来设计机械系统的量子态.具体来说,我们分析了如何准备一个低熵的机械状态(测量为基础的)反馈冷却操作在蓝色失谐制度,通过时间连续纠缠交换的二分机械纠缠的创建,并准备压缩机械状态的时间连续隐形传态。这里提出的协议是可行的,在光学机械系统表现出大于1的协同。
2015-03-18 quant-ph
Quantum noise spectra for periodically-driven cavity optomechanics
越来越多的腔光学力学实验装置利用周期性驱动场。然而,这样的设置是不服从于分析使用简单的,但功能强大,封闭形式的线性光学力学的表达式,这提供了这么多我们目前的理解实验光学力学。在本文中,我们制定了一个新的方法来计算调制光机械系统中的量子噪声谱,我们分析,比较,并讨论与其他两个最近提出的解决方案:我们称这些(i)频移运营商(ii)Floquet和(iii)迭代分析。我们证明了(i)和(ii)产生等价的噪声谱,并发现(iii)是一个解析逼近(i)的弱调制。本文计算了描述悬浮粒子在混合电光阱中实验的双调制系统的噪声谱。我们表现出良好的协议与朗之万随机模拟在热制度和预测压缩的量子制度。最后,我们揭示了如何通过适当选择调制频率在外差检测中测量调制系统的实验无法获得的光谱分量。
2017-10-24 quant-ph
Scalable quantum simulation of pulsed entanglement and Einstein-Podolsky-Rosen steering in optomechanics
我们展示了一个完整的,概率量子动力学模拟的标准非线性哈密顿的光学力学,包括在有限温度下的退相干。预测了光脉冲与振荡器的鲁棒纠缠,以及光学和力学系统之间的强量子操纵。重要的是,我们的概率量子模拟方法使用正P技术,这是可扩展到大希尔伯特空间。
2013-12-23 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
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
Quantum Optomechanics in the Bistable Regime
我们研究了最简单的光学机械系统,重点是双稳态系统。协方差矩阵的形式主义,使我们能够研究冷却和纠缠在一个统一的框架。我们确定了两个关键因素的纠缠,即双稳态参数,即从一个稳定的分支的结束在一个稳定的制度,和有效的失谐的距离,我们描述的最佳制度,纠缠是最大的。我们还表明,在一般的纠缠是一个非单调的函数的光机耦合。这对于理解第二稳定分支的光机械纠缠是特别重要的。
2012-03-23 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
Light-to-matter entanglement transfer in optomechanics
我们分析了一个方案,通过宽带压缩光纠缠两个空间分离的纳米谐振器的可动镜。我们证明了将EPR型连续变量纠缠从压缩光场转移到可动镜的机械运动是可能的。当纳米谐振器被调谐在与可移动反射镜的振动频率的谐振处时,并且当获得强的光机械耦合时,实现了最佳的纠缠转移。可移动的镜子的状态的静态纠缠一样强的输入压缩光可以获得足够大的光机械协同,在目前可用的光机械系统中实现。该方案可以实现长距离的量子态传输,只要压缩光与纳米谐振腔相互作用。
2014-11-13 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
Continuous variable entanglement between propagating optical modes using optomechanics
本研究提出利用光力学腔的辐射压力耦合与量子反作用抵消测量技术,实现两个空间分离输出激光场的连续变量纠缠,证实实验可行参数下该纠缠可在室温下存续。
2023-07-20 quant-ph
Room-temperature steady-state optomechanics entanglement on a chip
提出了一种基于氮化硅(SiN)材料的产生稳态室温光机械纠缠的潜在实验系统。在所提出的结构中,纳米弦通过倏逝场与微盘腔体色散地和反应性地相互作用。我们研究了色散耦合和反应耦合在产生光机纠缠中的作用,并表明在合理的实验参数范围内,色散耦合可以有效地获得室温纠缠.特别地,我们发现在高温($T$)和高机械品质因子($Q_{m}$)极限下,对数纠缠只依赖于比率$T/Q_{m}$ .这意味着材料数量和结构设计的改进可能会导致更有效地产生静态高温纠缠。
2010-12-30 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
Extracted work as measure of entanglement in optomechanics
本研究探讨两种光机械系统中量子纠缠与功提取的关系,用对数负性度量纠缠,发现三种可提取功与纠缠相关,为量子信息处理和能量转移提供见解。
2025-06-23 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
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
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
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
Nonreciprocal entanglement in exciton optomechanics with an optical parametric amplifier
Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Structures and Quantum Control of Ministry of Education, Hunan Research Center of the Basic Discipline for Quantum Effects and Quantum Technologies, XJ-Laboratory and Department of Physics, Hunan Normal University(湖南师范大学物理学院、低维量子结构与量子控制教育部重点实验室、量子效应与量子技术基础学科湖南研究中心、XJ实验室);Academy for Quantum Science and Technology, Zhengzhou University of Light Industry(郑州轻工业大学量子科学与技术学院)
该研究通过光学参量放大器在室温下实现光子、激子和声子之间的非互易纠缠,并展示了其对谐振腔损耗的鲁棒性,为非互易量子技术的发展提供了新途径。
2026-03-02 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
Macroscopic Quantum Superposition in Cavity Optomechanics
力学系统中的量子叠加不仅是宏观量子相干性的重要证据,而且在现代量子技术中也有着广泛的应用前景。在这里,我们提出了一种在双模光机系统中创建宏观上不同的力学叠加态的有效方法。两个腔模之间的光子跳跃是正弦调制的。调制的光子隧穿使得超强的辐射压力作用在机械谐振器上,并且因此显著地增加由单个光子引起的机械位移。系统地研究了系统耗散存在时Yurke-Stern类态的产生。我们还讨论了该方案的实验实现。
2016-04-20 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
Dynamics and entanglement of a membrane-in-the-middle optomechanical system in the extremely-large-amplitude regime
光机系统的研究一直是人们关注的焦点,但大多数研究集中在小振幅范围内的物理问题。而在这篇文章中,我们专注于在极大振幅制度的光学力学,并考虑经典和量子动力学。首先,我们研究了中间膜光学机械系统中的经典动力学,在该系统中,部分反射和柔性膜悬浮在光学腔中。我们发现,膜可以提出自持振荡的极限环的形状锯齿边椭圆和动力学多稳定性。然后,我们研究了经典轨道周围的量子涨落动力学。利用对数负性,计算了机械振荡过程中光腔模与薄膜之间的量子纠缠演化。结果表明,经典动力学过程与量子纠缠演化之间存在一定的同步性。
2015-06-18 quant-ph
Microwave-Optical Entanglement from Pulse-pumped Electro-optomechanics
本文提出利用蓝失谐脉冲高斯泵浦驱动的电光力学系统,通过弱参量下转换产生微波-光学光子对纠缠,验证了时间箱自由度下的贝尔不等式违背,并证明脉冲泵浦系统在保持合理符合计数率的同时降低了激光加热效应。
2024-07-26 quant-ph
Enabling entanglement distillation via optomechanics
基于光学高斯态的量子网络虽然在可扩展性方面很有前途,但由于它们的纠缠不能通过高斯运算提取而受到阻碍。我们表明,光学机械,可集成(片上)的可用性,特别是范围来衡量机械自由度,可以解决这个问题。在这里,双模压缩真空的光学模式之一被注入到单面法布里-珀罗腔中,并与机械振荡器非线性耦合。然后,使用脉冲光机和零差检测来测量振荡器的位置。我们表明,这种测量可以提供足够频繁的非高斯纠缠态,使可扩展的纠缠蒸馏。此外,在最佳辐射-压力相互作用强度下,它可以有条件地增加初始纠缠度,这对应于对腔内光子数的有效非尖锐测量。我们展示了如何使用标准的隐形传态过程来验证由此产生的纠缠增强。
2019-06-17 quant-ph
Enhancing the quantum entanglement and EPR steering of a coupled optomechanical system with a squeezed vacuum field
本文研究了在考虑机械模式引起的失谐位移时,利用弱压缩真空场增强耦合光机械系统的量子纠缠与EPR导引,发现参考相位比压缩参数起更关键的作用。
2023-10-23 quant-ph
Entanglement Generation Between Two Mechanical Resonators in Two Optomechanical Cavities
提出了一种标准模型,用于研究两个空间分离的光机腔的相关特性。腔通过光子跳跃过程耦合。特别地,我们研究了强耦合机制下机械谐振腔之间纠缠的产生,假设两个腔是由相干激光场驱动的。为了量化纠缠,我们使用对数负性。的解析解的系统中的参数制度非常接近目前的实验结果。我们发现,在腔之间的光子跳跃过程的存在下,两个机械谐振器和场模式可以纠缠。这清楚地表明,纠缠可以通过光子跳跃耦合的辐射压力从腔内光子-声子纠缠转移到腔间光子-光子或声子-声子纠缠。
2017-01-19 quant-ph
Manifestation of classical nonlinear dynamics in optomechanical entanglement with a parametric amplifier
含有光参量放大器的腔光机系统具有丰富的经典和量子动力学行为。通过简单地调制泵浦OPA的激光的频率,我们发现两个有趣的参数制度,其中之一,使研究量子经典对应系统动力学,而不存在经典对应的量子功能的其他。在前一种情况下,当参量放大器的参量增益增大到一个临界值时,光模或力学模的经典动力学将经历从规则周期振荡到倍周期运动的转变,此时光-机纠缠可以用对数负性来研究,并能体现经典非线性动力学的动力学转变.在临界参量增益下,光机纠缠呈现二阶跃迁特性。对于后一种情况,在光-机纠缠的激光失谐依赖性中出现了由光-机混合模压缩引起的简正模分裂,没有发现经典对应关系。因此,OPA辅助光机系统提供了一种简单的方法来研究和利用经典非线性动力学的量子表现。
2019-10-16 quant-ph
Universality of stationary entanglement in an optomechanical system driven by non-Markovian noise and squeezed light
研究非马尔可夫噪声和压缩光驱动的光机械系统,发现纠缠破坏阈值仅依赖环境噪声,揭示普适纠缠-解纠缠转变,并证明频率相关压缩无法在可分离配置中产生纠缠。
2025-08-24 quant-ph
Distant entanglement enhanced in $\mathcal{PT}$-symmetric optomechanics
我们研究了三模光机系统中的稳态连续变量纠缠,该系统由一个有源光腔(增益)耦合到一个支持机械模式的无源光腔(损耗)组成。对于蓝失谐的驱动激光器,我们表明,光学和机械模式之间的耦合增强的完整的$\mathcal{PT}$对称制度。我们分析了稳定性,这表明,稳态解是更稳定的增益和损失系统。我们使用这些稳定的解决方案,以产生机械模式和增益腔内的光场之间的远程纠缠。与单损耗腔相比,它导致纠缠的巨大增强。这一工作为在这样的系统中探索量子态工程和量子信息提供了前景。此外,这种纠缠为研究空间分离的量子物体提供了一种有趣的可能性。
2017-09-30 quant-ph
Coherent control of quantum and entanglement dynamics via periodic modulations in optomechanical semi-conductor resonator coupled to quantum-dot excitons
系统地研究了同时调制输入激光强度和量子点(QD)谐振频率对嵌入QD的光机械半导体谐振腔中的平均场动力学、涨落能量转移和纠缠的影响。我们表明,调制和混合系统可以被设计成达到所需的平均场值,控制波动能量转移和纠缠之间的各个自由度。通过仅调制QD频率可以实现非常高的纠缠度。两种调制之间的相互作用导致纠缠,其位于仅通过调制QD或泵浦激光强度产生的纠缠之间。当我们打开调制时,会发生从低静态到大动态纠缠的转变。这项研究为最优控制策略开辟了新的可能性,可用于量子通信平台中的数据信号传输和存储。
2020-07-23 quant-ph
Backaction-evading measurement of entanglement in optomechanics
我们在这里提出了一个完全反作用规避计划的测量两个纳米机械谐振器之间的纠缠。该系统由两个机械振荡器组成,通过辐射-压力相互作用项耦合到电磁谐振腔的单模,由两个泵浦音和四个探测音驱动。如先前在文献中所讨论的,前者诱导两个机械振荡器之间的纠缠,而我们在这里表明,检测音调的相位和幅度的特定选择允许直接成对重建属于量子力学自由子空间的机械振荡器的集体正交波动,从而提供两个机械谐振器的纠缠特性的直接证据。
2019-07-23 quant-ph
Entanglement distribution among distinct mechanical nodes in a quantum network
School of Physics and Electronic Engineering, Shanxi Normal University(山西师范大学物理与电子工程学院);Institute of Quantum Science and Technology, Yanbian University(延边大学量子科学与技术研究院)
本文提出两种方案实现远距离机械节点间量子纠缠分布,利用光学机械系统解决频率差异问题,推动混合量子网络技术发展。
2026-03-11 quant-ph
Enhancing mechanical entanglement in molecular optomechanics
本文提出在双腔分子光力学系统中引入光学参量放大器以增强振动-振动纠缠,发现其虽抑制光-振动纠缠但显著提升振动-振动纠缠,且该纠缠在接近1000 K温度下仍保持鲁棒,为室温量子信息处理提供了理论基础。
2025-08-27 quant-ph
Conditional dynamics of optomechanical two-tone backaction-evading measurements
机械运动的反作用规避测量可以达到低于零点不确定度和量子压缩的精度,这使得它们成为量子精密测量和量子信息处理的资源。我们提供了超越标准绝热近似的双音反作用规避测量中光机系统条件状态的精确表达式,并进行了广泛的数值模拟以超越通常的旋转波近似。我们预测同时存在的条件机械压缩,腔内压缩,和光机纠缠。我们进一步对两个机械模和一个腔模的多模光机系统进行了类似的分析,发现了条件的机械Einstein-Podolski-Rosen纠缠和真正的三重光机纠缠。我们的分析是直接相关的国家的最先进的光学机械实验,已进入反作用为主的政权。
2020-07-03 quant-ph
Nonreciprocal entanglement in cavity-magnon optomechanics
本文提出利用磁子克尔效应在混合腔-磁子光力学系统中实现磁子、光子和声子之间的非互易纠缠,通过调节磁场方向和系统参数可非互易增强两体及三体纠缠,并可由环境温度调控非互易性的开关。
2023-08-07 quant-ph