Detecting macroscopic quantum coherence with a cavity optomechanical system
近年来，量子相干性的严格资源框架已经建立，并引起了广泛的兴趣。在这里，我们表明，量子腔光机系统，作为一个新兴的平台，可以表现出一定的量子相干性在宏观尺度上。我们还发现，总的光机相干性与光机相干性之和之差正好等于它们的互信息。受光机纠缠探测的启发，提出了一种实验上可行的探测光机相干性的方案。
2016-10-20 quant-ph
Steady-state mechanical squeezing in a double-cavity optomechanical system
研究了机械谐振腔与其中一个耦合腔相互作用，另一个耦合腔作为辅助腔的双腔光机系统的物理特性。该模型可望在获得强光机耦合强度的同时克服光机腔衰减。通过辅助腔的相干干涉，可以在高分辨边带区产生机械谐振腔的稳态压缩。数值模拟和理论分析的机械位移求积的稳态方差的方案的有效性进行了评估。该方案为超越可分辨边带极限的机械压缩提供了一个平台，并解决了目前实验上的局限性。
2016-05-03 quant-ph
Perfect optomechanically induced transparency in two-cavity optomechanics
本文研究了双腔光机系统中的可控光学响应，特别是在以前从未研究过的模型中的$\mathit{perfect}$光机诱导透明（OMIT）。结果表明，即使在较大的机械阻尼率下，也能产生理想的OMIT，在理想的透明窗口下，可以实现长寿命的慢光。另外，我们发现，通过调节第二腔的驱动场强度，可以很容易地实现完全OMIT和光机械诱导吸收之间的转换。我们相信，这些结果可以用来控制在现代光网络中的光传输。
2023-03-25 quant-ph
Thermodynamic cycle in a cavity optomechanical system
一个腔光机械系统是由腔场的辐射压力启动到充当量子谐振器的镜元件上。这种辐射压力在一定程度上可以控制反射镜的热力学特性，如冷却其有效温度。在这里，我们表明，通过适当地设计与量子系统相互作用的热浴的光谱密度，可以有效地打开和关闭量子系统的演化。在腔光学机械系统内，当热浴由镜的多模振荡器建模实现时，这种开-关效应转化为将热能注入或提取出腔场，从而促进四冲程热力学循环。
2014-02-16 quant-ph
Optomechanically induced transparency in multi-cavity optomechanical system with and without one two-level atom
本文分析研究了第\textit{N}腔由泵浦光、探测光驱动，第\textit{1}腔与机械振子耦合的$N$-腔系统中的光机械诱导透明（OMIT）。我们还考虑了一个原子可以被囚禁在\textit{i}型腔中。而不是仅仅说明在这样的系统中的OMIT，我们感兴趣的是如何影响的OMIT窗口的数量的腔和原子，以及原子可以在不同的腔中发挥什么作用。在分辨边带区，我们发现，腔的数目精确地决定了OMIT窗口的最大数目。有趣的是，当二能级原子被囚禁在偶标腔中时，（奇数$N$）或倾斜（偶数$N$）分裂并形成额外的OMIT窗口，但如果原子被困在奇数标记的腔中，中心吸收峰（奇数$N$）或下降（偶数$N$）仅被加宽，并且因此改变了OMIT窗口的宽度，而不是引起额外的窗口。
2016-06-19 quant-ph
Single photon reflection and transmission in optomechanical system
腔光机系统正迅速接近单光子辐射压使运动镜位移的状态。本文研究了腔场受外场驱动的腔光机系统。在镜腔耦合较弱的情况下，解析计算了腔场的反射率和透射率，讨论了镜腔耦合对反射率和透射率的影响。
2013-04-22 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
Chaotic synchronization of two optical cavity modes in optomechanical systems
微谐振器运动的同步问题引起了人们的广泛关注。在这里，我们提出的理论方法来同步的两个光学腔模式的混沌运动的光学机械系统中，其中一个光学模式被强烈驱动到混沌运动，并耦合到另一个弱驱动的光学模式介导的机械谐振器。在这些光机系统中，我们可以从不同的初始状态开始，获得混沌运动中的光腔模式的完全同步和相位同步。我们发现在两个相同的腔模中可以实现混沌的完全同步。在强耦合小失谐区域，我们还实现了两个不同腔模之间混沌的相位同步。
2018-02-09 quant-ph
Optimal state estimation for cavity optomechanical systems
我们证明了最佳状态估计腔光机系统通过卡尔曼滤波。考虑到非平凡的实验噪声源，如彩色激光噪声和寄生的机械模式，我们实现了一个现实的状态空间模型。这允许我们获得条件系统状态，即，以先前的测量为条件，具有最小的最小二乘估计误差。我们应用这种方法来估计的机械状态，以及光机的相关性在弱和强耦合制度。卡尔曼滤波器的应用是实现腔光学机械系统的实时最佳（经典和量子）控制的重要下一步。
2015-06-10 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
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
Negative effective mass, optical multistability and Fano line-shape control via mode tunneling in double cavity optomechanical system
本文从理论上研究了一个固定镜和两个谐波束缚镜组成的双腔光机系统的光学和力学特性。我们证明了该系统中的机械镜具有负有效质量的可能性。工作在强耦合和解决边带制度，我们表明，在一定的约束下，中间的谐振腔的位移是多稳态的。我们还指出存在的光机械诱导吸收（OMIA）和Fano共振。由于有效质量为负，我们的方案可用于量子光机械超材料的研究。
2018-09-15 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
Dynamic entanglement transfer in a double-cavity optomechanical system
本文从理论上研究了双腔系统，其中机械谐振器梁通过辐射压力与两侧的两个腔模耦合。腔之间经由谐振器的间接耦合建立了两个腔与公共谐振器之间的光机械纠缠的相关性。这种关联引发了从腔内光子-声子纠缠到腔间光子-光子纠缠的纠缠转移。使用数值解，我们显示了两个不同的制度的光机系统，其中间接纠缠要么建立并最终饱和或经历了死亡和复苏的周期，经过一段时间后，启动的左，右腔模式的合作运动。
2015-05-23 quant-ph
Perfect Optical Nonreciprocity in a Double-Cavity Optomechanical System
非互易器件是构建量子网络必不可少的器件，在现代通信技术中无处不在。本文利用光机相互作用和线耦合相互作用实现了双腔光机系统中的光非互易传输。该方案依赖于两个相互作用之间的干扰。导出了系统实现理想光学非互易性的必要条件，并分析了光学非互易传输特性和机械模输出光场特性。这些结果可用于控制量子信息处理中的光传输。
2019-09-11 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
Optomechanical Quantum Control of a Nitrogen Vacancy Center in Diamond
我们展示了光机械量子控制的内部电子状态的金刚石氮空位（NV）中心的解析边带制度通过耦合NV的光场和表面声波通过声子辅助的光学跃迁，并利用强激发态的电子-声子耦合的NV中心。光机械驱动的拉比振荡以及光机械边带和直接偶极光跃迁之间的量子干涉已经实现。这些研究打开了使用解析边带光机械耦合的量子控制的类原子的内部状态和运动状态的耦合NV-纳米机械系统，导致发展的固态模拟的被困离子。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
$\mathcal{PT}$-symmetry-breaking enhanced cavity optomechanical magnetometry
提出了一种$\mathcal{PT}$ -破障增强型腔光机磁强计，它是通过监测增益腔辅助腔光机系统（COMS）中非线性四波混频（FWM）过程的强度变化来实现的。与传统的单损耗COMS相比，当增益腔辅助COMS工作在$\mathcal{PT}$破缺阶段时，四波混频强度可提高两个数量级。同时，磁场传感的灵敏度可以从$10^{-9}$ T提高到$10^{-11}$ T。这是由于在$\mathcal{PT}$ -破缺阶段可以有效地改变损耗腔的有效失谐量和衰减。我们的工作表明，在$\mathcal{PT}$ -破介COMS中可以实现超高灵敏度的磁强计，在量子传感领域具有广泛的应用前景。
2020-03-17 quant-ph
Simulating Z_2 topological insulators via a one-dimensional cavity optomechanical cells array
提出了一种利用一维腔光机械单元阵列模拟Z_2拓扑绝缘体的新方案。利用对角化和降维的方法，实现了一维腔光机单元阵列与二维量子自旋霍尔（QSH）系统的直接映射。我们表明，本模型的拓扑特征可以捕获使用一个一维广义哈珀方程与附加的SU（2）规范结构。有趣的是，扫描附加周期参数后，可以自然地导出有效光子-声子玻色子的自旋抽运，这意味着我们可以实现不同QSH边缘态之间的跃迁。
2018-11-15 quant-ph
Atom-driven multistability in an optomechanical cavity under broken PT-symmetry
法布里-珀罗腔中的光场在原子介质作为经典电介质填充到腔中时，或者当腔变成光机械的，其中一个反射端变得可移动时，将表现出多稳态。在这两种情况下，外部激光器对于驱动腔模式离开零平衡态是必不可少的。本文研究了充原子光机械腔的平衡态，其中原子被看作是一个集体的二能级系统，同时也是一个代替驱动激光器作用的有源元件。当原子系综是有损耗的时，多稳定性被发现，复杂的原子-光子耦合破坏了系统哈密顿量的\mathcal{PT}对称性，并以周期模式与原子的腔模和集体玻色子模的频率和线宽相匹配.我们给出了原子模与腔模之间的输入-输出滞后循环，以说明原子取代腔外激光器的驱动作用。
2015-12-07 quant-ph
Electromagnetially-induced-transparency-like ground-state cooling in a double-cavity optomechanical system
我们建议通过一个电磁感应透明（EIT）的双腔光学机械系统中的冷却机制，其中一个额外的腔耦合到标准光学机械系统中的原始一个机械谐振器接近其基态。通过选择最佳的参数，使得机械谐振器的冷却过程对应于光学涨落谱的最大值，而加热过程对应于光学涨落谱的最小值，可以使机械谐振器的最终平均声子数小于没有附加腔时的平均声子数。我们表明，机械谐振器可以冷却到接近其基态，通过这样的EIT冷却机制，即使原来解决的边带条件不满足在没有额外的腔。
2014-07-19 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
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
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
Transitionless intra-cavity quantum state transfer in optomechanical systems
腔间量子态转移是光机械系统中量子信息处理和量子计算的关键。本文提出了第一种基于无跃迁量子驱动（TQD）算法的光机械系统腔内无跃迁量子态传输方案。我们还提出了一个物理上可行的系统的TQD过程的基础上大失谐光机械腔。利用高斯时间依赖耦合强度，我们的方案可以实现完美的量子态转移，并且没有不希望的跃迁，减少了精确控制耦合强度演化时间和间隔的依赖性。我们的计算结果表明，TQD过程可以在不需要基态的机械振子的情况下完成，并且对机械耗散也是鲁棒的。
2016-11-08 quant-ph
Sinusoidally Modulated Vacuum Rabi Oscillation of a Two-Level Atom in an Optomechanical Cavity
研究了真空光机械腔中受激二能级原子的相干动力学，发现原子-腔的Rabi振荡由于与机械模共振而受到光-机耦合的正弦调制.我们开发了一个三维希尔伯特子空间的分析模型来解释这种现象，并采用密度矩阵主方程的数值模拟来证实我们的分析。我们还表明，调制的拉比振荡生存的耗散和其他非理想因素的存在。
2015-07-20 quant-ph
A theoretical scheme for the realization of the sphere-coherent motional states in an atom-assisted optomechanical cavity
提出了一种在光机械腔中实现二能级原子球相干运动态的理论方案。为此，原子辅助的光机械腔和激光驱动的捕获离子系统之间的类比。这个类比为我们提供了一个理论工具，以显示如何球相干态可以产生的宏观力学振子的运动自由度从原子场镜相互作用在多模光机械腔。研究了机械振子生成态的一些非经典性质，包括正交压缩度和Wigner分布的负性。我们还研究了所考虑的系统中涉及的耗散机制，包括原子的自发发射和阻尼的机械振荡器的运动，对所产生的运动球相干态的影响。
2015-03-27 quant-ph
Vibration induced transparency: Simulating an optomechanical system via the cavity QED setup with a movable atom
我们利用腔QED方案模拟了一个光机械系统，并研究了它在微小质量传感中的应用。我们发现，该系统的稳态解具有多重稳定性行为，这是类似于在光机系统。我们用有效哈密顿量中的光机相互作用项解释了这一现象。由于原子的振动程度与腔内光模的有效耦合形成了修饰态，我们在输出光场中观察到了一个狭窄的透明窗口。我们利用这种振动引起的透明现象来执行微小质量传感。我们希望我们的研究能拓宽腔QED系统在量子技术中的应用。
2022-09-19 quant-ph
Mirrors-light-atoms entanglement in ring optomechanical cavity
本文描述了一个原子光学机械系统的实现，其中原子系综被限制在由一个固定镜和两个可动镜组成的环形光学机械腔中。的动态和线性化的方程的分析允许导出多模协方差矩阵。在实际的实验条件下，利用对数负性数值模拟了两体和三体系统的稳态连续变量纠缠，并分析了多模系统中的共享纠缠.原子介质的引入可以获得更大的纠缠平台，并对温度退散效应具有更强的弹性。
2022-09-27 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
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
Phase noise measurement of external cavity diode lasers and implications for optomechanical sideband cooling of GHz mechanical modes
通过辐射压力动态反作用的腔光机械冷却使得能够实现机械振荡器的基态冷却，只要激光器表现出足够低的相位噪声。在这里，我们调查和测量广泛可调谐外腔二极管激光器，这已被用于一系列最近的纳米光学机械实验，包括基态冷却的过量相位噪声。我们报告了一个明显的频率过剩噪声，其峰值在3.5 GHz附近，约为10^7 rad^2 Hz，归因于二极管激光器的弛豫振荡。测量结果表明，即使在GHz的频率二极管激光器不表现出量子限制的性能。相关的过量反作用可以排除基态冷却，即使在最先进的纳米光学机械系统。
2011-12-29 quant-ph
Light scattering in an optomechanical cavity coupled to a single atom
本文从理论上分析了光机械腔与单个二能级系统的强相互作用，同时通过辐射力耦合到机械振子的光散射。该分析是基于这样的假设，即系统是在低强度驱动的，并且机械相互作用足够弱，允许微扰处理。我们发现量子干涉的散射路径，这使得抑制斯托克斯分量的散射光。这种效应可以用来减少机械振荡器的动能。
2012-09-28 quant-ph
Invariant-based inverse engineering for fluctuation transfer between membranes in an optomechanical cavity system
本文利用基于不变量的逆向工程方法，设计了经典驱动场，实现了光机械腔系统中两个悬浮膜之间量子涨落的传递。通过一个由动力学不变量确定的非绝热演化路径，可以快速实现这种转移。这样的演化路径允许人们优化不稳定的“中间”态的占据，从而可以抑制腔衰减的影响。数值模拟结果表明，该方法可以一步实现两膜之间的完美涨落传递，且对振幅噪声和腔衰减都具有鲁棒性。
2018-02-26 quant-ph
Nonlinear interaction effects in a three-mode cavity optomechanical system
研究了具有两个机械振子的三模腔光机系统中非线性相互作用的共振增强。通过使用Keldysh格林函数技术，我们发现，非线性效应的腔态密度可以大大增强的共振散射的两个声子极化激元，由于其小的有效耗散。在大失谐极限下，考虑到可实现的缀饰耦合的上界，得到了探测非线性效应的最佳点，表明这种三模系统在相对较小的$g/κ$值下也能表现出显著的非线性特性.
2020-04-03 quant-ph
Nonreciprocal transmission and fast-slow light effects in a cavity optomechanical system
研究了在强泵浦光场和弱信号光场同时驱动的顺时针和逆时针循环光模的腔光机械系统中的非互易传输和快慢光效应。我们发现，当腔的内禀光子损耗等于腔的外耦合损耗时，系统显示出信号场的非互易传输。然而，当本征光子损耗远小于外耦合损耗时，传输特性的非互易性几乎消失，信号场的群延迟特性表现出非互易性，系统呈现出非互易的快慢光传输现象.
2019-01-04 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
Optomechanically induced transparency and cooling in thermally stable diamond microcavities
金刚石腔光机械器件为基于光子、声子和自旋之间的相干耦合的量子技术带来了巨大的希望。这些器件受益于金刚石的特殊物理特性，包括其低机械耗散和光吸收。然而，这些设备的纳米尺度和机械隔离可以使它们容易受到热光不稳定性时，在高腔内场强度需要实现相干光子-声子耦合操作。在这项工作中，我们克服了这些影响，通过工程设备的几何形状，使操作与大光子数在以前的热不稳定制度的红色失谐。我们证明了光机械诱导透明与合作系数> 1和正常模式冷却从300 K到60 K，并预测这些设备将使相干光机械操纵的钻石自旋系统。
2017-12-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
A single-photon router based on a modulated cavity optomechanical system
研究了单光子在调制腔光机械系统中的传输，其中腔由强耦合场驱动，机械谐振腔由弱相干场调制.我们发现，当没有一个弱相干场调制MR，系统不能作为一个单光子路由器，因为信号将完全覆盖的量子和热噪声。通过引入弱相干光场，可以通过调节弱相干光场的频率来实现单光子的路由，使系统不受量子噪声和热噪声的影响。
2018-04-26 quant-ph
Pulsed Laser Cooling for Cavity-Optomechanical Resonators
一个脉冲冷却方案的光机系统，是能够在更快的速度，更短的整体冷却时间，并为更广泛的实验方案比传统的方法是可能的冷却。所提出的方案可以实现强耦合和弱耦合的光机系统在弱和高耗散腔。我们分析研究其基本的工作机制，这是基于光机械相互作用的干涉控制，我们证明了它的效率与脉冲序列，通过使用最优控制的方法获得。我们的方案接近光学机械基态的时间很短，这使得目前的实验限制得到了显着的放松。最后，这里提出的框架可以用来创建各种各样的光机械相互作用，因此提供了一个新的，现成的工具箱快速光机械量子控制。
2012-04-12 quant-ph
Frequency upconversion of infrared signals via molecular cavity optomechanical systems with gain
Center for Theoretical Physics, School of Physics and Optoelectronic Engineering, Hainan University（海南大学物理与电子工程学院理论物理中心）
提出在分子腔光力学系统的红外腔中引入增益，突破传统上转换效率限制，在红失谐泵浦下实现接近1的转换效率并保持低噪声。
2026-06-17 quant-ph
Optomechanical cooling with intracavity squeezed light
我们分析了机械谐振腔中存在简并光学参量放大器时的光学机械冷却性能，该光学机械腔压缩腔光。我们证明，这允许显着提高冷却效率，通过相干抑制斯托克斯散射。增强的冷却也发生在远离解决边带制度，我们表明，这种冷却方案可以更有效地比通过注入到光机械腔的压缩场实现的计划。
2019-06-03 quant-ph
Negative cavity photon spectral function in an optomechanical system with two parametrically-driven mechanical modes
提出一种含两个参变驱动机械模式的光机械方案，通过控制协同参数与调制参数实现等效于负吸收的负腔光子谱函数，为可调光机械滤波器与光学晶体管提供新平台。
2023-09-28 quant-ph
Topological phase induced by distinguishing parameter regimes in cavity optomechanical system with multiple mechanical resonators
提出了两种不同的参数区域，通过调制腔场和谐振腔的频率，在一维多谐振腔光机系统中诱导拓扑Su-Schrieffer-Heeger（SSH）相位。频率调制的引入使得紧束缚哈密顿量的映射不需要通常的旋波近似，从而消除了Stokes加热过程，这与传统的拓扑紧束缚模型的映射完全不同.我们发现，紧束缚哈密顿量可以通过修改由腔场和谐振腔的频率调制产生的贝塞尔函数映射为拓扑SSH相位，诱导的SSH相位与有效光机耦合强度无关.另一方面，系统对有效光机耦合的不敏感性为我们在现有的一维腔光机系统的基础上诱导拓扑SSH相提供了另一条新的途径。通过改变有效光-机耦合强度，我们证明了系统可以呈现拓扑SSH相，这在实验上更容易实现。此外，我们还构造了一个类似的玻色子Kitaev模型的平凡拓扑结构，通过保持斯托克斯加热过程。我们的计划提供了一个可操纵的平台，调查的影响下一个最近邻相互作用的拓扑结构的系统。
2019-12-31 quant-ph
Squeezing-enhanced measurement sensitivity in a cavity optomechanical system
我们确定的理论限制，以挤压增强测量灵敏度的机械运动的腔光学机械系统。机械谐振器的运动被转换成腔光场的正交波动，并且对离开腔的光场执行测量。我们比较了测量灵敏度与相干探测和量子增强探测的机械运动，即相干探测场携带真空态和正交压缩真空态的边带频率，分别。我们发现，量子增强探测在未解决的边带机制中的谐振器的运动感测方面几乎没有改善，但可能会显着增加在已解决的边带机制中的谐振器的测量灵敏度。
2016-11-29 quant-ph
Hamiltonian chaos in a coupled BEC -- optomechanical cavity system
本文研究了一个由玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）组成的混合光机系统，该系统被囚禁在一个带有移动端镜的单模光学腔中。腔内光场具有双重作用：它激发凝聚体的动量侧模，并充当将振动镜耦合到集体密度激发的非线性弹簧。我们提出了一个制度，腔内光场，反射镜，和侧模激发都显示的动态行为。在这个制度中，我们发现，系统的动力学表现出哈密顿混沌适当的初始条件。
2009-09-29 quant-ph
Bell Nonlocality Test on Two-Mode Squeezed Output Generated in Double-Cavity Optomechanical
IMEC；Hasselt University（哈瑟尔特大学）
研究通过共振工程在双腔声光机械系统中生成双模压缩输出，探讨压缩与非局域性之间的关系，发现非局域性可在低压缩状态下出现，且高精细度参数区域可扩大非局域性支持区域。
2026-11-04 quant-ph
Non-adiabatic optomechanical Hamiltonian of a moving dielectric membrane in a cavity
我们制定了一个非相对论性的哈密顿量，以描述运动的介质膜和辐射压力之间的相互作用。这样的哈密顿量的推导没有使用单模绝热近似，因此，它使我们能够将多模效应在腔光学力学。通过二次量子化，我们证明了如何构造一组广义Fock态来表示膜场和腔场的量子态。此外，我们讨论的例子表明，不同的腔模式之间的光子散射将修改的相互作用强度和膜的机械频率。
2011-07-09 quant-ph
Optomechanical Cavity Cooling of an Atomic Ensemble
我们证明了原子系综的单个集体运动模的腔边带冷却，直到平均声子占有数为2.0（-0.3/+0.9）。这两个最小占用数和所观察到的冷却速率是在良好的协议与光机模型。冷却速率常数与系综的总光子散射速率成正比，表明了光致冷却过程的合作性质。我们推导出腔冷却的基本限制，无论是集体模式，或同情，单原子自由度。
2011-07-23 quant-ph
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 optomechanical coupling assisted by an atomic gas
我们从理论上研究了一个充满原子的腔，它提供了修改后的腔光场与一端可移动的反射镜之间的光机相互作用。我们表明，腔场“打扮”这些原子，产生两种类型的极化激元，有效地提高了辐射压力的腔场的端镜，以及建立一个额外的压缩模式的端镜。这种压缩在振荡镜和系统的其余部分之间产生绝热纠缠，这在通常的真空腔中是不存在的。我们分析了纠缠，并量化它使用Loschirton回声和保真度。
2008-03-06 quant-ph
Enhanced sensing of optomechanically induced nonlinearity by linewidth suppression and optical bistability in cavity-waveguide systems
研究了腔-波导耦合系统中光机械非线性效应的增强传感。该系统的哈密顿量是反对称PT对称的两个参与腔通过波导耗散耦合。当引入弱波导介导相干耦合时，反PT对称性可能被破坏。然而，我们发现在腔共振附近，腔强度对OMIN有很强的响应，这得益于真空诱导相干引起的线宽抑制。光双稳和线宽抑制的联合效应是仅含耗散耦合的反PT对称系统所不能达到的。由于这一点，灵敏度大大提高了两个数量级相比，反对PT对称模型。此外，灵敏度示出了对相当大的腔衰减的电阻和对腔波导失谐中的波动的鲁棒性。该方案基于光机械腔-波导集成系统，可用于测量与单光子耦合强度相关的各种物理量，在高精度测量Kerr非线性物理系统中具有潜在的应用价值。
2022-11-21 quant-ph
Strong photon antibunching effect in a double cavity optomechanical system with intracavity squeezed light
本文研究双腔光机械系统中腔内放置简并OPA并施加弱激光驱动时的二阶关联行为，发现通过调节光机械耦合与光子跳跃可在弱、强耦合区实现非常规光子阻塞，从而获得比传统机制更强的光子反聚束效应，并可用于单光子产生。
2022-09-26 quant-ph
Multiphonon quantum dynamics in cavity optomechanical systems
研究了含振镜的激光泵浦腔光机样品中的多声子量子动力学。特别是，我们专注于色散的相互作用制度，其中外部施加的相干场频率失谐的光学谐振器的频率不等于反射镜的振荡频率或其倍数。结果表明，对于所涉及的子系统之间的中等强度耦合，该复杂系统的量子动力学分别由多声子吸收或发射过程描述。特别地，我们展示了通过光子检测来监测声子量子动力学的有效方法。讨论了提取相关样品参数的可能性，如机械镜与电磁场之间的耦合强度。
2022-02-18 quant-ph
