Relation between the field quadratures and the characteristic function of a mirror
B. M. Rodriguez, H. Moya-Cessa
分析了利用可动镜与量子场的相互作用测量可动镜状态的可能性。我们表明，测量场的求积允许重建对应的镜像状态的特征函数。
We analyze the possibility of measuring the state of a movable mirror by using its interaction with a quantum field. We show that measuring the field quadratures allows to reconstruct the characteristic function corresponding to the mirror state.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Parametric generation of quadrature squeezing of mirrors in cavity optomechanics
提出了一种在法布里-珀罗腔中产生运动镜正交压缩态的方法。这是通过利用以下事实来实现的：当腔体由具有大失谐的外场驱动时，移动反射镜表现为参量振荡器。我们表明，参数共振可以达到近似通过调制驱动场的振幅在频率匹配的频率移动的镜子。参量共振导致压缩的有效产生，这是由环境的热噪声的限制。
Amplification of mechanical quadratures using weak values
本文提出了一种利用弱值放大技术来放大单光子对光学谐振腔可动镜积分的影响的干涉装置。光子通过辐射压力与反射镜发生微弱的相互作用，并在干涉仪的暗端口中被后选择。角动量型光子算子的弱值的实部和虚部产生镜像求积的放大，与考虑所有光子的情况相比，即当不执行后选择时，该放大是大的。研究了在热态和相干态下初始化的反射镜的这种效应。对于热态，弱值放大效应随着镜粒子数的增加而增强，这是由于弱值的虚部引起的。
An indirect measurement protocol of intracavity mode quadratures dispersion in Dynamical Casimir Effect
本文研究了镜致动态卡西米尔效应产生的光子探测问题。特别是，我们感兴趣的是测量产生的腔内场的统计特性，这可能会证实其非热性质。本文提出了一种用于正交色散测量的间接协议。
Classical signature of ponderomotive squeezing in a suspended mirror resonator
实验研究了高精细度法布里-珀罗腔中小质量运动反射镜与入射光场的辐射压耦合。使用经典强度噪声来模拟辐射压力量子涨落，有质动力压缩的物理学作为场求积之间的光-机关联的结果而发挥作用。同样的方案可以用来探测量子水平上的有质动力压缩，从而为量子光学和高灵敏度测量实验开辟了新的途径。
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.
Entanglement characteristics of subharmonic modes reflected from cavity for type II second harmonic generation
从理论上分析了第二类倍频光腔中泵浦光场的量子涨落和量子纠缠。从泵浦参数、腔内损耗和归一化频率的角度解释了反射次谐波场的正交分量之间的相关谱。在三谐振腔中，在音叉分叉发生之前，振幅和相位的求积都可以获得大的相关度。两个反射的次谐波光场处于纠缠态，相位求积存在量子关联，振幅求积存在量子纠缠关系。该系统可以作为一种新的连续变量纠缠态的产生源。
Quantum statistical properties of the radiation field in a cavity with a movable mirror
研究了腔场与可动镜相互作用系统的量子统计特性。这样的系统在原理上可以作为一个理想化的仪表，用于检测耦合到由量子谐振子建模的镜子的弱经典力。它表明，标准的量子限制的测量的镜子的位置自然产生的系统在其动力学演化过程中的属性。然而，该系统的力检测灵敏度达不到相应的标准量子极限。我们还研究了运动镜与辐射压力之间的非线性相互作用对初始相干腔场正交涨落的影响。
Field-quadrature and photon-number variances for Gaussian states
我们精确地计算了单模简并参量放大器在高斯态下的量子力学时间特征函数$χ(η)$，位移压缩热态知识的$χ(η)$只允许的时间发展的任意函数的创建和湮灭光子算子的等时产品的确定。我们计算，特别是，在光子数，正交运营商和正交方差的波动。我们对比非常重要的区别的非经典标准的基础上的一次特征函数$χ(η)$与非经典标准的基础上的两次，二阶相干函数$g^{(2)}(τ)$和数值计算表明，非经典标准的基础上$χ(η)$不确定的经典/非经典行为的$g^{(2)}(τ)$。
Strong quadrature squeezing and quantum amplification in a coupled Bose-Einstein condensate- optomechanical cavity via coherent modulation
本文将具有可动端面镜的光机械腔视为含有相互作用的雪茄状玻色-爱森斯坦凝聚体的量子力学振子。假设MO和BEC都与腔场的辐射压力在红失谐和弱耦合区域相互作用，而BEC的两体原子碰撞频率和MO的机械弹簧系数是相干调制的。通过对散射矩阵的分析，我们发现三个子系统仅由于相干调制而产生依赖于频率的压缩。在很大程度上不同的协同性制度，连同强调制，机械模式的MO和Bogoliubov模式的BEC表现出正交压缩，可以超过所谓的3dB限制（高达75 dB），具有高鲁棒性的热噪声。令人惊讶的是，在这种情况下，通过控制系统和调制参数，可以实现非常高的压缩程度（高达16 dB）以及输出腔场的高纯度量子态。此外，子系统中压缩分量的互补正交分量可以同时获得强量子放大、附加噪声抑制和可控增益带宽。
Preparation of Nonclassical States in Cavities with a Moving Mirror
我们描述了一个由腔场与可移动的反射镜相互作用组成的量子系统如何被用来产生大量的各种各样的腔场和反射镜的非经典态。首先我们考虑腔场的态制备。系统动力学将在多分量薛定谔猫态中准备一个单模的腔场，其方式与克尔介质中的类似。此外，当两个或更多个腔模与反射镜相互作用时，它们可以在纠缠态中制备，该纠缠态可以被视为偶相干态和奇相干态的多模概括。我们还表明，近数的一个单一的模式的状态可以通过执行的位置的测量的镜子。其次，我们考虑了镜的态制备，并证明了通过光场的正交测量可以将这个宏观物体置于薛定谔猫态。此外，我们研究的阻尼的运动的镜子上的腔场状态的效果，并比较这与腔场阻尼的效果。
Justification of the symmetric damping model of the dynamical Casimir effect in a cavity with a semiconductor mirror
对频率和阻尼均随时间变化的量子振子的“对称阻尼”模型给出了“微观”证明。利用该模型预测了模拟光激励半导体镜腔中动态Casimir效应的实验结果。它示出，最一般的双线性依赖于时间的耦合选定的振荡器（场模式）的谐振子浴的结果在两个相等的摩擦系数的两个正交，提供所有的耦合系数是成比例的一个单一的任意函数的时间，其持续时间是远远短于所有振荡器的周期。在旋转波近似形式中耦合的选择导致了量子阻尼振荡器的“最小噪声”模型，该模型在前面以纯唯象的方式介绍。
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。
Relations between bosonic quadrature squeezing and atomic spin squeezing
研究了玻色正交压缩与原子自旋压缩之间的关系，发现在原子个数较多的情况下，原子自旋压缩与玻色正交压缩的关系是一致的。我们证明了这种减少通过处理偶数和奇数自旋相干态，其解析解很容易得到，并证明了偶数自旋相干态总是表现出自旋压缩，而奇数自旋相干态不，类似于压缩特性的偶数和奇数玻色子相干态。最后，我们利用Dicke哈密顿量研究了光子与原子之间的压缩转移，在原子数较多的情况下，证明了压缩的完全转移。
Quantum entanglement of anharmonic oscillators
研究了四次势非简谐（非线性）振子的量子纠缠动力学。我们首先考虑两个这样的非线性振荡器之间的间接相互作用介导的第三，线性振荡器，并表明，它会导致随时间变化的纠缠的振荡器，纠缠强烈的非线性振荡器动力学的影响。在耗散的存在下，非线性的作用强烈地表现在间接耦合非谐振子的稳态动力学中。我们进一步说明了非线性的影响，通过研究电磁场之间的耦合腔与一个可移动的反射镜，这是一个非线性振荡器建模。对于这种情况下，我们提出了一个完整的分析处理，这是有效的，在政权的非线性和耦合由于辐射压力是弱的。我们表明，不需要任何条件测量的腔场，作为本征非线性和辐射压力耦合的综合作用的结果的可动镜的状态是非经典的。这种相互作用也被证明是负责压缩的可移动的镜子的位置正交超过最小的不确定性状态，即使当镜子最初准备在其基态。
Standard quantum limit of angular motion of a suspended mirror and homodyne detection of ponderomotively squeezed vacuum field
相对于激光测量悬置反射镜平移运动中的量子噪声而言，悬置反射镜角运动测量中的量子噪声尽管具有潜在的重要性，但尚未得到深入的研究。本文导出了角运动测量中量子噪声的表达式。该表达式表明，一阶厄米-高斯模光场的一个正交分量产生量子传感噪声，另一个正交分量产生量子反作用噪声，即一阶真空场受到有质动压缩.还示出了光在反射镜与光的检测位置之间获取的古伊相移对应于零差角。因此，通过选择适当的探测位置，可以消除量子反作用噪声，并可以超过标准量子极限，类似于通过选择适当的零差角来消除量子辐射压力噪声。
Twofold mechanical squeezing in a cavity optomechanical system
本文研究了一个光机械系统的动力学特性，其中一个可移动的反射镜腔包括一个简并的光学参量放大器，并由一个周期性调制的激光场驱动。结果表明，参量驱动和周期调制腔驱动的协同作用导致了可动腔镜作为机械振子时的双重压缩。这允许机械振荡器在一个正交（动量或位置）中的波动被减小到仅应用这两个驱动中的任一个不能达到的水平。除了基本利益，例如，我们的结果在宏观水平上研究了量子效应，探索了量子到经典的转变，在力和运动的超灵敏传感方面具有潜在的应用。
Introduction to generation, manipulation and characterization of optical quantum states
为什么我们需要量化来描述视觉？电磁场的求积算符是什么？有可能测量它们吗？特征函数有哪些用途？在这个简短的教程中，我们提供了所需的理论工具来描述的产生，操纵和表征的光学量子态和主要的被动（分束器）和主动（挤压器）的实验中涉及的设备，如宏欧曼德尔干涉仪和连续变量量子隐形传态。我们还介绍了算子序的概念和系统的描述，通过$p$有序的特征函数。然后，我们专注于准概率分布，特别是在边缘的维格纳函数和正交算子测量的结果之间的关系。最后，我们介绍了平衡零差检测来测量正交算子和零差层析成像作为一种工具，用于表征量子光学状态也存在非单位量子效率。
Focusing characteristics of a 4$π$ parabolic mirror light-matter interface
使用4 $π$抛物柱面镜聚焦允许从几乎完整的立体角聚集光，而使用单个显微镜物镜聚焦将用于聚焦的锥角限制为最大半立体角。通过使用深抛物柱面镜来增加立体角的代价是增加了反射镜制造过程的复杂性，并且可能引入降低聚焦质量的误差。为了确定这些误差，我们实验研究的4 $π$抛物柱面镜，是由单点金刚石车削的聚焦特性。该特性的特征在于与一个单一的$^{174}$ Yb $^{+}$离子作为移动点散射体。离子被捕获在具有可移动的高光学访问保罗阱的真空环境中。我们证明了一个有效的焦斑尺寸为209 nm的横向和551 nm的轴向方向。这种紧密的聚焦使我们能够建立一个有效的光-物质界面。我们的研究结果与数值模拟相一致，该数值模拟结合了有限离子温度和干涉测量的由抛物柱面镜引起的波前像差。我们指出在进一步的技术改进和讨论的一般范围的应用程序的4 $π$抛物柱面镜。
Thermodynamics of Quadrature Trajectories in Open Quantum Systems
我们应用大偏差方法研究了与耗散量子系统相连的光场中光的正交算符的扩散轨迹。我们制定的正交轨迹的特征算子的研究，并表明，在很长的时间限制，这样的轨迹的统计服从大偏差原则。我们的动机来自零差检测方案，该方案允许测量光场的正交算子的统计。我们说明我们的方法与四个例子的复杂性不断增加：一个驱动的两级系统，一个“闪烁”的三级系统，一对弱耦合的两级驱动系统，和微脉泽。我们讨论了如何正交运营商可以作为替代序参量的动态相位的分类，这是特别有用的情况下，量子跳跃的统计不能区分这样的相位。我们介绍的形式主义也使我们能够分析量子跳跃轨道所发射的光的性质，这些轨道的波动远离典型的动力学。
Quantified convergence of general homodyne measurements with applications to continuous variable quantum computing
本文研究了宽谱混频测量在连续变量量子计算中的收敛性，并通过实验验证了其在量子态制备和纠错中的应用价值。
Radiation-Pressure-Mediated Control of an Optomechanical Cavity
我们描述并演示了一种在强光学弹簧存在下利用辐射压力控制失谐可动镜法布里-珀罗腔的方法。在低于光学弹簧共振的频率下，腔的自锁本质上是通过腔场和可移动端镜之间的光机械（OM）相互作用来实现的。OM相互作用导致反射镜的高刚度和对外力的降低的敏感性。然而，由于腔中的有限延迟时间，这种增强的刚性伴随着反阻尼力，这使腔不稳定。通过在光学弹簧谐振附近的频带中施加外部反馈来稳定腔。用光电探测器在发射光束的振幅正交中感测误差信号。在腔的输入路径中的振幅调制器调制光强度以提供稳定的辐射压力。
Three-particle quantum correlation interferometry
本文计算了两个粒子从镜面反射的三体量子关联。相关干涉是能量守恒和动量守恒的结果，它发生在反射阶数不确定的状态中。由此产生的量子联合概率密度函数表现出不同的特性，这取决于子态的相干长度的干扰。边缘概率密度函数可以包含所有三个物体的量子性质的信息，即使只有一个粒子被测量。微观粒子从介观或宏观镜反射被用来说明这种三体相关干涉术的独特功能。微观动量交换，然后产生镜像子状态，干涉产生量子效应，不随增加的镜子质量消失，而这些镜像状态之间的小位移可以产生可以忽略不计的环境退相干时间。
Proposal for Composite Quantum Electromagnetically Induced Transparency Heat Engine Coupled by a Nanomechanical Mirror
本文提出一种由超冷原子气体与纳米机械镜耦合的量子热机模型，通过镜面振动产生光机械边带影响输出，并设计了三种配置，发现振动会降低三能级热机亮度但复合热机略有增强，且偏离理想热机特性。
Half-mirror for electrons on quantum Hall copropagating edge channels
提出一种将自旋极化电子均分至两路量子霍尔共传播边缘通道的半透镜，通过Mach-Zehnder干涉仪观测到60%可见度的Aharonov-Bohm振荡证实其相干性，并结合理论与数值模拟阐释了自旋轨道相互作用下的角动量转移机制。
Second-Order Coherence as an Indicator of Quantum Entanglement of Hawking Radiation in Moving-Mirror Models
本研究在作为黑洞霍金辐射类比模型的运动镜模型中评估二阶相干性，探讨其与霍金辐射量子纠缠的关系及热噪声对纠缠提取协议中量子关联的降低作用。
Active versus Passive Coherent Equalization of Passive Linear Quantum Systems
研究了无源线性量子系统的均衡问题。虽然我们以前的工作与被动均衡器的分析和合成有关，在本文中，我们分析相干量子均衡器，其湮灭（分别创建）运营商的动力学在海森堡图片是由两个正交的通道输出字段。我们表明，输入字段的特性时，必须考虑到选择类型的均衡滤波器。特别是，我们表明，对于热场，允许滤波器处理两个正交的通道输出可能不会提高输入场估计的均方精度，与无源滤波器相比。当输入字段被“挤压”时，这种情况会改变。
Theory of optomechanics: Oscillator-field model of moving mirrors
在本文中，我们提出了一个光学力学的运动学和动力学模型，它描述了光场（这里用无质量标量场建模）和内部（例如，确定其反射率）和机械（例如，位移）可移动反射镜的自由度。相对于在现场实施边界条件，我们强调了镜子的内部动态，它提供了更多的灵活性来描述与当前实验相关的各种设置。在这个模型中的内部自由度的列入允许各种光学活动的镜子，从那些表现出宽带反射特性的情况下，反射被抑制，除了一个狭窄的频带为中心的特征频率与镜子的内部动态。在建立模型和反射镜的反射特性之后，我们展示了如何适当的参数选择导致有用的光学机械模型，例如众所周知的Barton-Calogeracos模型[G. Barton和A. Calogeracos，Ann.Phys.238，227（1995）]和重要但较少探索的非线性模型（例如，$Nx$耦合）的小光子数$N$，提出了基于边带近似的模型[H. Kimble等人，Phys. Rev. D 65，022002（2001）]不能处理。作为一个简单的说明性应用，我们考虑经典的辐射压力冷却与此模型。为了阐明它的理论结构和物理意义，我们将我们的模型连接到使用辅助场的场论模型和量子开放系统的无处不在的布朗运动模型。最后，我们描述了该模型的应用范围，从辐射压力冷却的全量子力学处理，宏观镜之间的量子纠缠，霍金辐射对黑洞蒸发的反反应在一个移动的镜子模拟。
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