Squeezing as an irreducible resource
我们表明,压缩是一个不可约的资源,保持不变的变换下的线性光学元件。特别是,我们给出了一个分解的任何光学电路的线性输入输出关系到一个线性多端口干涉仪,然后由一组独特的单模挤压,然后另一个多端口干涉仪。使用这种分解,我们推导出一个不去定理的叠加宏观不同的状态从单光子探测。此外,我们证明了几种随机产生偏振纠缠态的方案之间的等价性。最后,我们导出了正交相位振幅的理想量子非破坏耦合的最小量子光路。
1999-05-31 quant-ph
Exponential stabilization of quantum systems under continuous non-demolition measurements
我们提出了一种新的连续时间控制策略来指数稳定量子非破坏(QND)测量算子的本征态。在开环中,系统收敛到测量算子的随机本征态。反馈的作用是准备具有单位概率的规定QND本征态。为了实现这一点,我们引入了使用布朗运动来驱动酉控制动作;反馈回路只是适应作为系统状态的函数的布朗噪声输入的幅度。从本质上讲,它通过在那里施加强噪声来“摇动”系统远离不期望的本征态,同时依赖于开环动态来逐步达到目标。我们证明指数收敛到目标本征态使用标准的随机李雅普诺夫方法。反馈方案及其稳定性分析建议使用一个近似滤波器,它只跟踪测量算子的本征态的种群。这种减少的滤波器应该在先进的量子技术中发挥越来越大的作用。
2019-06-18 quant-ph
Continuous quantum non-demolition measurement of Fock states of a nanoresonator using feedback-controlled circuit QED
提出了一种通过反馈控制耦合电路QED系统实现纳米机械谐振腔Fock态量子非破坏(QND)测量的方案。库珀对盒(CPB)耦合到纳米谐振器和微波腔两者。CPB通过腔上的零差检测读出,并且反馈控制用于实现CPB的非耗散测量。这实现了间接QND测量的纳米谐振器通过二阶耦合的CPB的纳米谐振器数运算符。可以通过对导出的随机主方程进行积分或者通过对测量信号进行处理来确定福克态的声子数。
2010-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Conditions for spin squeezing in a cold 87Rb ensemble
研究了冷~(87)Rb原子系综中自旋压缩产生的条件。通过考虑5 S_{1/2}(F=1)基态中原子与调谐在D2跃迁附近的探测光的相互作用,我们证明了,对于大失谐,当用合适的塞曼子态和量子算符定义赝自旋时,该系统等价于自旋1/2系统.导出了在存在引起退相干和损耗的散射时铷原子系统的压缩度。我们描述了如何系统可以退相干和失去原子,并预测高达75%的自旋压缩典型的光学偶极陷阱的原子密度。
2005-06-10 quant-ph
Enhanced optical squeezing from a degenerate parametric amplifier via time-delayed coherent feedback
采用一种特别简单的实验装置,研究了时延相干反馈对简并参量放大器(DPA)光压缩特性的影响。显着增强压缩的可能性被证明在共振和边带,在减少泵浦功率相比,没有反馈的情况下。我们研究了广泛的操作参数和它们对系统的特征压缩的影响。系统动力学的经典分析揭示了反馈修正的稳定性景观和增强的压缩之间的联系。
2016-06-01 quant-ph
Continuous quantum nondemolition feedback and unconditional atomic spin squeezing
我们讨论了产生确定性可再现自旋压缩的量子反馈方案的理论和实验考虑。通过监测探针场有条件地挤压样品,连续非破坏原子数测量。测量结果的同时反馈控制量子态,使得压缩变得无条件。我们发现,对于很强的腔场耦合和有限数目的原子,理论压缩接近海森堡极限。在较弱的耦合下,甚至在自由空间中,仍然会产生强压缩(从而为量子反馈提供了一个简单的实验测试)。测量和反馈可以随时停止,从而以所需的挤压量冷冻样品。
2002-08-27 quant-ph
Near-optimal two-mode spin squeezing via feedback
我们提出了一个产生双模自旋压缩的反馈方案。我们确定了最优反馈的一般表达式,它也适用于单模自旋压缩的情况。通过这种反馈获得的双模自旋压缩态对于j=1/2是最佳的,并且对于j>1/2非常接近最佳。此外,主方程提出了一个在没有反馈的情况下产生双模自旋压缩的哈密顿量,并且类似于单模情况下的双轴反扭哈密顿量。
2002-09-20 quant-ph
Time-delayed quantum coherent Pyragas feedback control of photon squeezing in a degenerate parametric oscillator
量子相干反馈控制是一种完全保持量子相干性的免测量控制方法。在本文中,我们展示了如何时间延迟量子相干反馈可以用来控制压缩的程度在一个腔的输出光场包含一个简并参量振荡器。我们专注于金字塔型反馈控制的具体情况下,时间延迟的信号直接反馈到量子系统。我们的研究结果表明,如何时间延迟反馈可以增强或减少压缩的程度作为一个函数的时间延迟和反馈强度。
2016-03-23 quant-ph
Quantum trajectories, feedback and squeezing
量子轨道理论是对量子系统的连续观测和基于观测输出的反馈进行建模的最佳数学设置。在此框架下,我们研究了如何增强相干单色激光激发的二能级原子所发射的荧光的压缩。在存在的Wiseman-Milburn反馈方案的基础上,零差检测的一部分发射光,我们分析了压缩依赖于各种控制参数。
2008-01-30 quant-ph
Experimental demonstration of coherent feedback control on optical field squeezing
相干反馈是一种基于非测量的,因此是一种无反作用的量子系统控制方法。这种控制方案的一个典型应用是压缩增强,这是量子光学中的一种纯粹的非经典效应。在本文中,我们报告的第一个实验证明,以及同意的理论考虑到时间延迟和损失的相干反馈回路。结果阐明了相干反馈控制在实际情况下的优点和局限性。
2012-09-26 quant-ph
Feedback control of the fluorescence light squeezing
我们考虑一个二能级原子的相干单色激光激发,我们研究如何提高压缩的荧光和原子本身的存在下的Wiseman-Milburn反馈机制,零差检测的一部分发射光的基础上。除了分析控制参量对光场和原子场压缩特性的影响外,还讨论了它们之间的关系。这个问题是在量子轨道理论的框架内解决的。
2008-04-01 quant-ph
Intracavity squeezing for Kerr QND Measurement scheme
本研究针对克尔量子非破坏测量方案中自相位调制效应限制灵敏度的问题,提出利用探测光束腔内压缩抵消该效应的方法,估算显示可实现单光子灵敏度,适用于光学量子信息处理任务。
2024-09-16 quant-ph
Spin squeezing in optical lattice clocks via lattice-based QND measurements
量子投影噪声将很快限制基于晶格限制中性原子的光学原子钟的最佳可实现精度。在Ramsey询问期间通过测量时钟态布居来压缩集体原子赝自旋抑制投影噪声。我们在这里表明,晶格激光场可以用来执行理想的量子非破坏测量没有时钟移位或退相干,并探讨这种方法在理论上与晶格场限制在一个环形谐振腔的可行性。由于晶格阱中的原子振动而产生的运动边带的检测可以产生比投影噪声极限高百倍的信号大小。
2008-05-08 physics.atom-ph quant-ph
Feedback-assisted ponderomotive squeezing
我们分析了如何利用机械元件和强驱动光学腔模之间的辐射压力相互作用来产生压缩光。我们特别研究了当加入基于零差的反馈回路来控制系统的机械元件的运动时,如何提高光机械装置的性能。我们表明,当驱动谐振腔,适当的比例反馈控制是能够提高有质动力压缩,这应该是检测与国家的最先进的设备的产生。
2010-12-11 quant-ph
Squeezing and measurement of a mechanical quadrature via PID feedback
University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学)
本文研究了PID反馈在量子系统中对机械四阶振幅和压缩的瞬态与稳态行为的影响,展示了导数反馈对条件和非条件压缩的作用,并演示了如何利用反馈使机械四阶跟踪参考信号,为提高量子态控制和测量精度提供新途径。
2026-04-17 quant-ph
Coherent feedback control of quantum correlations in cavity magnomechanical system with magnon squeezing
提出了一种在磁振子压缩条件下利用相干反馈环增强腔光磁力学系统中量子关联的方案。所提出的相干反馈控制允许显著增强三个二分子系统的纠缠,即,光子-声子、光子-磁振子和声子-磁振子。我们还研究了存在热效应的情况下的Einstein-Podolsky-Rosen转向和单向转向,而不需要在子系统中施加额外的非对称损失或噪声条件。此外,我们还研究了该方案对磁振子压缩的敏感性,以及在考虑损耗和噪声的非理想情况下的性能。
2023-02-20 quant-ph
Ultimate squeezing through coherent quantum feedback: A fair comparison with measurement-based schemes
我们开发了一个通用的框架来描述干涉相干反馈回路,并证明,在任何这样的计划下,稳态压缩的玻色子模式受到旋转波耦合与白噪声环境和任何二次哈密顿必须遵守噪声相关的约束,减少到3dB的限制在零温度。这样的发现是对比,在固定的动态参数,与零差连续监测的输出模式的性能。后者允许在某些动态条件下击败相干反馈和3dB限制,这将被精确地确定。
2019-10-16 quant-ph
Cooling and squeezing the fluctuations of a nanomechanical beam by indirect quantum feedback control
我们研究了利用量子反馈控制纳米机械光束的冷却和压缩。在我们的模型中,纳米机械光束通过超导量子干涉器件(SQUID)耦合到传输线谐振器。从传输线谐振器的电磁场泄漏的测量使用零差检测。该测量信号然后用于设计量子反馈控制信号以驱动传输线谐振器中的电磁场。虽然控制施加在传输线谐振器上,但是该量子反馈控制信号通过感应梁谐振器耦合间接影响纳米机械梁的热运动,使得可以冷却和挤压梁的波动,使其接近标准量子极限。
2009-02-15 quant-ph
Squeezing the Collective Spin of a Dilute Atomic Ensemble by Cavity Feedback
我们提出并分析了一种简单的方法,通过与光学谐振腔的驱动模相互作用,动态地、无条件地压缩稀释原子系综的集体自旋,正如最近证明的那样[I]。D. L.,M. H.美国,和V.V.,物理修订信函104,073602(2010)]。我们表明,大量的压缩可以实现在政权的强集体系综谐振腔耦合。压缩最终受到光子发射到自由空间或布洛赫球曲率的限制。我们推导出这两个极限,并显示出每一个都占上风。
2010-02-18 quant-ph
Squeezing Components in Linear Quantum Feedback Networks
本文的目的是扩展线性量子动力学网络理论,包括静态Bogoliubov组件(如挤压)。在这个集成的量子网络理论,我们提供了一般的方法级联或串联连接,以及使用线性分数变换的反馈互连。此外,我们定义了输入输出映射和传递函数,用于表示组件和描述收敛。我们还讨论了在这个理论中的基本群结构所产生的串联互连。几个例子说明了这一理论。
2009-06-26 quant-ph
Enhancement of Field Squeezing Using Coherent Feedback
量子反馈网络的理论最近已经发展,目的是展示量子输入-输出组件如何连接在一起,以便控制,稳定或增强其中一个子组件的性能。在本文中,我们将展示如何在何种程度上一个理想化的组件(一个退化的参量放大器在强耦合制度)可以挤压输入字段可能会提高通过放置在一个简单的反馈机制,包括分束器的组件在回路中。我们研究了输出场的谱特性,特别强调功率密度的弹性和非弹性分量。
2009-08-22 quant-ph
Optimizing squeezing in a coherent quantum feedback network of optical parametric oscillators
相干量子反馈控制(CQFC)的发展推动了量子控制和量子工程领域的新能力,特别是对量子光网络的理论和应用产生了重要影响。考虑由两个耦合光参量振荡器(OPO)组成的CQFC网络,研究其输出光场的压缩谱。该网络作为具有所需光谱特性的挤压光源的性能通过在具有实验动机的边界的模型参数的空间上搜索来优化。我们使用QNET包来模拟网络的动态和PyGMO包的全局优化算法,以最大限度地提高在选定的边带频率的挤压程度或在选定的带宽上的平均挤压程度。全局搜索方法的使用对于确定CQFC网络的最佳可能性能是至关重要的,特别是对于在较高频率边带和较高带宽处的压缩。结果表明,两个耦合OPO的CQFC网络可以改变压缩谱,有效地利用可用的泵浦功率,并且总体上显著优于单个OPO。此外,Hessian特征值分析表明,最佳操作的CQFC网络的压缩产生性能是鲁棒的相位参数的小变化。
2017-01-16 quant-ph
Unconditional mechanical squeezing via back-action evading measurements and non-optimal feedback control
机械谐振器的反作用规避(BAE)测量,通过连续监测一个单一的正交运动,可以实现精度低于零点的不确定性。当这种情况发生时,测量使谐振器处于量子压缩状态。然而,如此产生的压缩态取决于测量结果,而对于大多数应用,期望具有确定性,即,无条件的压缩态,具有所需的性质。在这项工作中,我们应用反馈控制,以实现确定性操纵的机械压缩的光学机械系统进行连续的BAE测量。我们详细研究了两种策略,直接(马尔可夫)和基于状态的(贝叶斯)反馈。我们表明,两者都能够实现最佳性能,即,由反馈回路增加的消失的噪声。此外,即使当反馈被限制为随时间变化的机械力(实验友好的情况下),并考虑一个不完美的BAE制度,随后的非最佳反馈可能仍然获得显着量的挤压。特别是,我们表明,贝叶斯反馈控制是几乎最佳的宽范围的边带分辨率。我们的分析是直接相关的超灵敏测量和量子态工程的国家的最先进的光机设备。
2021-02-24 quant-ph
Strong Thermomechanical Noise Squeezing Stabilized by Feedback
本文提出通过反馈稳定反压缩正交分量以突破3 dB限制,在高应力氮化硅薄膜谐振器中实现创纪录的17 dB和21 dB热机械噪声压缩,并理论证明在适度低温下可实现量子压缩。
2024-03-26 quant-ph
Enhancing Optomechanical Entanglement and Mechanical Squeezing by the Synergistic Effect of Quadratic Optomechanical Coupling and Coherent Feedback
Zhengzhou University of Light Industry(郑州轻工业大学);Henan Normal University(河南师范大学)
研究含相干反馈回路的膜嵌入腔光机械系统中,如何通过线性和二次光机械耦合实现强光机械纠缠和机械压缩。利用系统参数可调性及协同效应,给出增强纠缠和压缩的方法。
2026-07-07 quant-ph
Enhancement of mechanical squeezing via feedback control
本文研究结合连续位置测量与反馈控制制备非经典机械态,发现反馈引起的弹簧软化可增强位置压缩、弹簧硬化可实现动量压缩,且反馈能抑制背景机械模式退化,从而显著降低室温下基于测量的非经典态制备门槛。
2024-02-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin squeezing via quantum feedback
我们提出了一个量子反馈方案来产生确定性可再现的自旋压缩。连续非爆破原子数测量的结果被反馈以控制样品的量子态。对于大样本和强腔耦合,压缩参数极小值与原子数成反比,接近海森堡极限。此外,当达到该最小值时停止测量和反馈将使样品处于最大压缩自旋状态。
2002-06-18 cond-mat quant-ph
Mechanical cooling and squeezing using optimal control
机械系统可以通过连续测量其位置并随后进行反馈来进行最佳控制。我们重新审视完整的形式主义预测系统的性能,而不调用标准的旋转波近似和绝热近似。使用这种形式主义,我们推导出的条件和无条件状态的机械振荡器使用的最佳控制和反馈,导致机械冷却和机械压缩。我们发现精确解和近似解之间存在很大的差异,强调使用完整模型的重要性。我们还强调了区分有条件和无条件状态的重要性,通过证明这两个不能在一个典型的控制方案,即使有无限的反馈强度。
2023-01-27 quant-ph
Coherent Feedback Control of Linear Quantum Optical Systems via Squeezing and Phase Shift
本文对利用压缩和相移对线性量子光学系统进行相干反馈控制进行了理论和数值研究。一个内置的相移器的正交表示,提出了这样的系统。根据新的正交表示,导出了线性量子光学系统的基本结构特征。这些结果揭示了相当多的见解问题的物理可实现性的量子系统。对文献[35,50]中研究的相干量子LQG反馈控制问题进行了深入研究。首先,将文献[35,50]中的优化方法推广到利用理想挤压器的多步优化算法。其次,在控制器参数化的基础上,提出了一种两阶段优化方法。数值研究表明,通过第二种方法设计的闭环系统可以提供LQG控制性能甚至优于闭环系统处于真空状态时。当理想的挤压在一个闭环系统中被取代(更现实)退化参量放大器,一个充分条件推导得到的新的闭环系统的渐近稳定的性能收敛的问题也讨论了在LQG控制设置。
2012-06-16 quant-ph
Cavity optomechanics assisted by optical coherent feedback
我们考虑一个广泛的家庭的光学相干反馈回路作用于光学机械系统的线性化制度。我们评估这种循环在改善关键操作,如冷却,稳态压缩和纠缠,以及光学到机械状态转移的功效。我们发现,机械边带冷却可以通过被动,干涉相干反馈,实现较低的稳态occupancy和大大加快冷却过程中,我们还量化的非零延迟时间对冷却性能的不利影响。蓝边带中的稳态纠缠产生也可以通过被动干涉反馈来辅助,这允许人们稳定否则不稳定的系统,尽管主动反馈(包括压缩元件)无助于实现这一目标。我们发现,主动反馈回路只允许产生光学压缩,但不允许机械压缩。最后,我们证明了被动反馈可以帮助在强耦合制度的红边带驱动系统的瞬态时间的状态转移。
2021-01-29 quant-ph
In-loop squeezing is real squeezing to an in-loop atom
电光反馈可以产生具有任意低噪声的环内光电流。这并不被认为是“真实”压缩的证据,因为压缩光不能从使用线性分束器的环中提取出来。在这里,我表明,照亮一个原子(这是一个非线性光学元件)与“在环”压缩光导致线窄的一个正交的原子的荧光。这一直被认为是一种只能通过挤压产生的效应。使用环内压缩的原子实验应该比使用传统压缩光源的实验容易得多。
1998-05-26 quant-ph
Feedback-enhanced parametric squeezing of mechanical motion
我们提出了一个单正交反馈方案,能够克服传统的3 dB的限制参数压缩。实验证明,该方法在微机械系统的基础上的悬臂与磁尖。悬臂梁在低温下由SQUID磁强计检测,而参数泵浦是通过以两倍于悬臂梁频率调制磁场梯度来获得的。观察到的最大压缩11.5 dB和11.3 dB,分别在一个正弦测试信号和热机械噪声的响应。最大压缩因子仅受最大可实现的参数调制的限制。所提出的技术可以用来挤压一个正交的机械谐振器低于量子噪声水平,甚至不需要量子限制检测器。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Squeezing of a nanomechanical resonator by quantum nondemolition measurement and feedback
我们分析了由量子点接触或单电子晶体管周期性测量位置所产生的纳米谐振器状态的压缩。压缩机制是将频闪量子非破坏测量推广到弱耦合探测器连续测量的情形。考虑到检测器效率和纳米谐振器品质因数,计算了测量的谐波和频闪调制的压缩幅度。我们还分析了量子反馈的操作,它可以防止由于测量反作用引起的波包中心的波动。压缩态的验证可以用与其制备过程几乎相同的方法进行,类似的过程也可以用于灵敏度超过标准量子极限的力检测。
2004-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Squeezed light in an optical parametric oscillator network with coherent feedback quantum control
研究了简并光参量振荡器(OPO)网络在不同相干量子反馈组态下输出的压缩和反压缩谱。一个OPO充当量子工厂,另一个作为量子控制器。相干反馈的加入使植物的输出压缩谱的成形,并被发现能够推动的最大压缩的频率远离光驱动频率和加宽的频谱在更宽的频带。实验结果与理论结果吻合得很好,并说明了利用相干量子反馈来设计OPO输出的量子光学特性。
2013-05-10 physics.optics quant-ph
Feedback control of the squeezing of the fluorescence light
在连续时间量子测量理论的表述中,量子轨道理论非常适合于引入基于测量的反馈和量子系统的闭环控制。在本文中,我们提出了这样一个结构的具体情况下,一个二能级原子受相干,单色激光。特别是,我们展示了如何快速的反馈à拉怀斯曼和米尔本可以在制定的理论。然后,研究了自由荧光的光谱,给出了典型的量子现象:压缩和亚自然谱线窄化。
2009-10-09 math-ph math.MP quant-ph
Deep squeezing or cooling the fluctuations of a parametric resonator using feedback
Universidade Federal de Campina Grande(坎皮纳格兰德联邦大学);Universidade Federal de Pernambuco(伯南布哥联邦大学);Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学)
本文研究了通过反馈实现参数共振子的深度亚阈值压缩或冷却,分析了反馈对共振子动力学的影响,发现Hopf分岔点处可能出现不稳定阈值。
2026-04-30 physics.app-ph physics.class-ph quant-ph
Squeezing of mechanical motion via qubit-assisted control
我们提出了一种反馈控制机制的机械振荡器的声子模式的压缩。我们展示了如何在适当的工作条件下,一个简单的绝热方法是能够诱导机械压缩。然后,我们超越了这样一个工作点的限制,并证明了通过使用重复的测量和重新初始化的状态耦合到振荡器的二能级系统的辅助诱导的静态压缩。我们的非自适应反馈回路提供了有趣的可能性量子态工程和开放系统的情况下转向。
2015-01-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Limits of atomic entanglement by cavity-feedback : from weak to strong coupling
我们从理论上研究了可以通过腔反馈获得的原子系综的纠缠态,改变原子-光耦合从弱到强,并包括退相干的系统处理。在小原子系综的强耦合机制下,系统在腔损耗的驱动下进入长寿命、高纠缠度的多体态,我们用解析的方法描述了这种多体态。在弱耦合制度的大合奏,我们发现解析的最大自旋压缩,可以通过优化耦合和原子数。这种压缩从根本上被自发发射限制在一个恒定值,与原子数无关。利用多体系统中的纠缠是一个基本的兴趣[1],也是量子增强技术的关键要求,特别是量子精密测量[2]。在这方面,由于原子系综中的纠缠态具有高度的相干性和精确测量的潜力,人们已经做了很多努力来制备纠缠态。自旋压缩态和数态都是通过基于非线性原子场的相干演化[3- 5]或量子非破坏测量[6- 8]的方法产生的。在第一类方法中,腔反馈[5,9]是最有前途的方法之一:它已经允许产生高度压缩态[5],并且可以很容易地关闭由原子-腔耦合引入的有效非线性,使其在计量应用中非常有吸引力。在这封信中,我们分析了在从弱到强的不同耦合机制下,腔反馈可以产生的纠缠态,并导出了度量增益的极限,将压缩的优化扩展到未探索的参数值领域。通过对耦合强度和原子个数的优化,我们发现了一个只与原子结构有关的最大压缩极限。
2015-07-27 quant-ph
Quantum metrology in a nonlinear-interferometer with feedback
本文提出带反馈回路的非线性干涉仪,通过两种反馈方案提升相位估计的量子Fisher信息,在低损耗和小相位条件下优于标准SU(1,1)干涉仪,并可通过压缩与反压缩算符切换增强大相位下的QFI。
2025-07-23 quant-ph
Feedback control in quantum optics: an overview of experimental breakthroughs and areas of application
我们提出了一个广泛的总结研究涉及应用量子反馈控制技术的光学设置,从早期的增强光振幅压缩到最近的稳定化的光子数态在微波腔,主要是居住在最新的实验进展。量子光学连续变量的反馈控制、量子非破坏存储器、反馈冷却、量子态控制、自适应量子测量和相干反馈策略都将在我们的讨论中涉及。
2012-11-22 physics.optics quant-ph
Arbitrarily large steady-state bosonic squeezing via dissipation
我们讨论了如何大量的稳态量子压缩(超过3分贝)的机械谐振器可以通过驱动光机械腔与两个控制激光器具有不同的振幅。该方案不依赖于任何明确的测量或反馈,也不简单地涉及光学弹性常数的调制。相反,它使用耗散机制,驱动腔充当工程水库。它可以等效地被看作是一个相干反馈过程,通过最小扰动的量子非破坏测量一个单一的力学正交。这表明,一般而言,相干反馈方案和油藏工程的概念密切相关。我们分析了如何优化方案,如何压缩标度与系统参数,以及如何可以直接检测到从腔输出。我们的方案是非常通用的,并且也可以用例如,超导电路
2013-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong Thermo-mechanical Squeezing in a far detuned Membrane-in-the-middle System
我们证明了8.5分贝的热压缩的膜振荡器使用动态反作用效应和静电反馈的光机械膜在中间设置。我们证明了即使在边带分辨系统的远失谐区也可以得到强压缩。通过使用的介电泳力的金属针保持在靠近膜,我们实现了一个正交的主动反馈方案,以防止发散的放大正交和超过3 dB的限制的机械压缩。我们还讨论了边带谱的不同区域,在那里可以得到强压缩。虽然这里的演示是经典的,但这种技术同样适用于制备量子压缩态的机械振荡器。
2018-07-03 physics.optics quant-ph
On the optimal feedback control of linear quantum systems in the presence of thermal noise
我们研究了基于弱测量和条件线性驱动的反馈回路将二次哈密顿和噪声热环境下的玻色子系统带到非经典定态的可能性。我们得到了单模压缩和多模纠缠在稳态下的一般解析上界,只依赖于哈密顿参数和热激发的浴的数量。我们的研究结果表明,相当令人惊讶的是,在浴中的热激发的数量较大,允许更大的稳态压缩和纠缠,如果调节反馈回路的最佳连续测量的效率是足够高的。我们还考虑了零差检测的基础上的反馈策略的性能,并表明,在方差与最佳测量,它随着温度的升高而降低。
2013-04-27 quant-ph
Dynamical phases and quantum correlations in an emitter-waveguide system with feedback
我们利用极小模型研究了在发射极-波导系统中利用反馈产生和控制突现集体行为和量子关联。采用零差检测从激光驱动的发射器系综发射到波导的模式中的光子允许产生复杂的动态相位。特别是,我们展示了时间晶体相的出现,其转变由反馈强度控制。反馈还可以控制多体量子关联,这在发射体系综的自旋压缩中变得明显。发展涨落算符动力学的理论,我们讨论了反馈强度如何控制压缩,并研究了它的时间动力学和对系统大小的依赖。很大程度上的分析结果允许量化的自旋压缩和波动的限制,大量的发射器,揭示了临界缩放的压缩接近过渡到时间晶体。我们的研究证实了集成发射器波导系统的潜力-具有高度可控的光子发射通道-用于探索集体量子现象和产生资源,如压缩态,用于量子增强计量学。
2021-02-04 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Entangling two levitated particles in free space via trap modulation and Bayesian feedback
本研究提出一种通过阱振幅调制、库仑耦合结合卡尔曼滤波与线性二次调节器的贝叶斯反馈方案,在低测量效率、低耦合强度下实现自由空间光学悬浮纳米粒子的条件与无条件稳态纠缠,提升了实验可行性。
2025-05-19 quant-ph
Classical non-Gaussian state preparation through squeezing in an opto-electromechanical resonator
我们演示了一个强相互作用的光机电系统的压缩使用参数驱动。通过在两倍于谐振频率的泵相位上采用实时反馈,热机械噪声被压缩超过3dB不稳定性极限。令人惊讶的是,这种方法也可以用来产生高度非线性状态。我们表明,使用参数驱动与反馈,经典的数字和猫一样的国家可以准备。这提出了一个有价值的电光机械状态准备协议,可扩展到量子制度。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Cavity optomechanics with feedback--controlled in--loop light
最近已经显示[Rossi等人,物理修订版信函119,123603(2017);同上,120,073601(2018)],反馈控制的环内光可用于提高光机械系统的效率。我们分析了这种方法的理论基础,并探讨其潜力和局限性。我们讨论了该模型的有效性,分析了环路腔的性质,我们展示了它们如何可以用来观察相干光机械振荡也与弱耦合系统,改善边带冷却性能,并增加有质动力压缩。
2018-08-13 quant-ph
Laser photon statistics in the feedback loop
电子统计和光子统计之间的仅仅对应在反馈回路(FBL)中消失。这意味着直接光探测提供给我们的是电子统计信息,而没有提供我们所希望的激光光子统计信息。为了得到这一信息,我们必须设想另一种测量方法,本文建议采用三能级激光器作为辅助测量装置。这种激光器具有令人印象深刻的性质,即它的光子统计生存的信息有关的初始光子统计的激光相干激发的三能级介质。因此,如果我们选择FBL中的激光器作为激发三能级激光器,那么我们就有可能通过直接探测三能级激光发射来评估其初始光子统计。最后,这种方法使我们能够得出结论,反馈不能在激光光束中产生规律性。相反,最后的光子涨落总是更大。三能级激光器的上述特征只发生在激光器之间的强相互作用(激发和激发)。这意味着激发激光的初始状态发生了巨大的变化,因此我们的测量过程不能与一些非破坏性的测量过程相同。
2005-04-23 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
Normal-mode splitting in the optomechanical system with an optical parametric amplifier and coherent feedback
该研究针对光力学系统的正模劈裂调控问题,提出结合光学参量放大器与相干反馈的方案,证明可灵活调控劈裂效应,且优化相关参数可实现增强,为强耦合量子现象研究提供调控手段。
2022-10-09 quant-ph
Macroscopic mechanical oscillators at the quantum limit using optomechanical cooling
我们讨论了如何提供的光机械耦合辐射压力可以用来冷却宏观集体自由度,作为振动模式的可移动的镜子。冷却是使用相敏反馈回路,有效地过阻尼的镜子运动,而不会增加热噪声。反馈结果能够使宏观物体下降到量子极限。特别地,可以实现挤压和纠缠。
2002-11-18 quant-ph
Would one rather store squeezing or entanglement in continuous variable quantum memories?
给定连续变量的两个量子存储器(例如,两个原子系综的集体伪自旋)和在存储之前或之后对光学模式执行无源光学操作(通常是分束器)的可能性,出现了两种可能的情况,导致通常不同程度的最终纠缠。也就是说,可以存储一个纠缠态并直接从存储器中检索它,或者存储两个单独的单模压缩态,然后将它们与分束器组合以产生最终的纠缠态。在本文中,我们解决的问题,这两个选项产生更高的纠缠。通过采用一个良好的QND反馈存储器的描述,和一个简单但现实的噪声模型,我们解析地确定了几个区域的噪声参数的最佳选择,并量化了它所带来的优势,不仅在最终纠缠,而且在能力的最终状态作为一个共享资源的量子隐形传态。我们将看到,对于“理想”或“接近理想”的存储器,两个选项中效率更高的是更好地保护正交受存储器中最大噪声影响的选项(通过增加它并使其更鲁棒)。
2010-10-15 quant-ph
Feedback-assisted measurement of the free mass position under the Standard Quantum Limit
给出了测量自由质量位置的标准量子限(SQL),以及突破SQL的两个必要条件,设计了克服SQL的测量方案。它可以在三个步骤中实现:i)预挤压阶段; ii)具有动量-位置物体-探针相互作用的标准冯·诺依曼测量;以及iii)反馈。该方案的优点和局限性进行了讨论。它表明,所有的三个步骤都需要,以克服SQL。特别是,冯·诺依曼相互作用在获得正确的状态约简中至关重要,而其他实验上可实现的哈密顿量,例如辐射-压力相互作用,导致平均无法克服SQL的状态约简。
1999-09-09 quant-ph
Squeezing a thermal mechanical oscillator by stabilized parametric effect on the optical spring
我们报告的光机械微振荡器在压缩热态的限制,通过光学弹簧的参数调制获得。我们提出并实现了一个实验方案的基础上的振荡器的参数反馈控制,稳定放大的正交,而留下的正交不受影响。这种技术使我们能够在与参数谐振相关的噪声降低方面超过-3dB极限,最佳实验结果为-7.4dB。在一个适度冷却的系统中,我们的技术可以有效地利用,以产生强压缩的宏观力学振子低于零点运动。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph