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
Reinforcement learning assisted non-reciprocal optomechanical gyroscope
提出一种基于旋转腔光机械谐振器与锥形光纤耦合的非互易光机械陀螺仪架构，利用强化学习在目标角速度范围内优化灵敏度，实现了高精度、微型化的惯性传感。
2025-07-16 quant-ph
Optimal estimation of time-dependent gravitational fields with quantum optomechanical systems
我们研究了在非线性状态下理想光机系统测量时变引力场的基本灵敏度。利用最近发展起来的方法来解决与时间相关的哈密顿量的非线性光学机械系统的动力学，我们计算的量子费舍尔信息的线性位移的机械元件，由于重力。我们证明，不仅可以通过注入腔场的压缩态进一步提高灵敏度，而且还可以通过调制光-物质耦合的光机系统。我们特别适用于我们的研究结果的引力场从小振荡质量的测量，在那里，我们表明，在原则上，引力场的振荡纳克质量可以检测到的实验参数的基础上，将可能在不久的将来访问。最后，我们确定的实验参数制度所需的引力波探测与量子光机械传感器。
2021-03-05 quant-ph
Force sensitivity of multilayer graphene optomechanical devices
基于低维材料的机械谐振器在力和质量传感实验中具有广阔的应用前景。这些超轻谐振器中的力灵敏度通常受到振动测量的不精确性、机械谐振频率的波动以及由测量引起的加热的限制。在这里，我们将多层石墨烯谐振器与超导腔强耦合，以实现$1.3$ fm Hz $^{-1/2}$的位移灵敏度。这种耦合还允许我们将谐振器阻尼到平均声子占据$7.2$。我们的最佳力灵敏度$390$ zN Hz $^{-1/2}$具有$200$ Hz的带宽，通过平衡测量不精确性、光机械阻尼和加热来实现。我们的结果为研究石墨烯的量子电容、磁化强度以及吸附在其表面上的分子的电子和核自旋提供了希望。
2016-09-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Application of optomechanical frequency conversion on gravitational wave detection
光机械相互作用可以成为在不同频率下转换量子光学状态的平台。本文提出将光机械频率转换的思想与激光干涉仪的两用性相结合，通过对光场的滤波来提高激光干涉仪引力波探测器的宽带灵敏度。我们发现，与以往的引力波探测器光机器件实现方案相比，该变频方案对热噪声的抑制要求较低。
2019-12-03 quant-ph
Force Sensing Beyond the Standard Quantum Limit in a Hybrid Optomechanical Platform
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
该研究通过混合光学机械平台利用量子点和光学参量放大器实现超越标准量子极限的力传感。
2025-12-23 quant-ph
Homodyne coherent quantum noise cancellation in a hybrid optomechanical force sensor
在本文中，我们提出了一个实验上可行的方案，以提高在一个混合的光学机械设置的压力检测的灵敏度，压缩真空注入辅助，超过标准量子极限（SQL）。该方案是基于一个组合的相干量子噪声消除（CQNC）的策略与变分零差检测的腔输出频谱中的本地振荡器的相位进行了优化。在CQNC中，在系统中实现负质量振荡器导致由于相消量子干涉而导致的来自力学的反作用噪声的精确消除。挤压真空注入增强了这种消除，并允许在宽频带和低得多的输入激光功率下达到亚SQL灵敏度。我们在这里表明，采用变分零差读出使我们能够增强这种噪声消除到$40 ~\mathrm{dB}$相比，检测的光输出相位正交的标准情况下，导致显着的力的灵敏度的顺序为$10^{-19} \mathrm{N}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$，约2阶增强相比，标准情况下。此外，我们表明，在非零腔失谐，信号响应可以放大在一个水平的三至五倍大于在标准情况下，没有变零差读出，提高信噪比（SNR）。最后，本文提出的变分读出CQNC可应用于其它类似光机的平台，如悬浮系统、多模光机阵列或晶体以及基于约瑟夫森的光机系统。
2022-08-26 quant-ph
Overcoming the Standard Quantum Limit with Electro-Optomechanical Hybrid System for Enhanced Force Sensing
本研究在含OPA、超导量子比特的混合光力系统中，利用CQNC抵消反作用噪声，结合提升OPA泵浦增益，在低激光功率下突破力传感的标准量子极限，提升弱力探测能力。
2024-09-16 quant-ph
Cascaded Optomechanical Sensing for Small Signals
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究所）；Institute for Theoretical Physics, Eberhard Karls Universität Tübingen（蒂宾根大学理论物理研究所）；Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Universität Siegen（锡根大学自然科学技术学院）；Department of Physics and Astronomy, University College London（伦敦大学学院物理与天文系）；ZARM, University of Bremen（不来梅大学ZARM中心）
本文提出一种基于级联光学机械谐振腔的相干传感方案，实现海森堡极限灵敏度，用于高精度力传感及重力场、暗物质等探测。
2026-09-01 quant-ph
Optomechanical magnetometry with a macroscopic resonator
我们展示了一个厘米级的光机械磁力计的基础上结晶回音壁模式谐振器。谐振器的大尺寸允许在赫兹至千赫兹频率范围内实现高磁场灵敏度。据报道，在无磁屏蔽的非低温环境中，使用低于100微瓦的光功率水平，峰值灵敏度为131 pT/根Hz。在未来的设备中，通过进一步优化激光噪声和谐振器的物理结构，可以实现飞秒范围的灵敏度，从而可以应用于高性能磁力测量。
2015-10-03 physics.optics quant-ph
Force sensing beyond standard quantum limit with optomechanical `soft' mode induced by non-linear interaction
我们考虑一个光机系统，它是由一个机械和光学模式通过线性和二次光机色散耦合相互作用。该系统在高品质因数机械谐振器的情况下在未分辨的边带极限中操作。这样的系统然后充当参数驱动的振荡器，从而获得弹性常数的强度辅助可调性。这使得光学机械系统能够在其“软模式”下操作，其中机械弹簧软化并以较低的谐振频率响应。我们表明，这种软模式可以利用非线性反作用噪声，从而产生更高的力的灵敏度超过传统的标准量子限制。
2019-12-11 quant-ph
Multicomponent cat states with sub-Planckian structures and their optomechanical analogues
本研究引入广义罗盘态，其相比传统罗盘态具有增强的相空间特性，至少六个相干态叠加可维持各向同性亚普朗克结构及位移敏感性，并通过光力学系统验证其物理实现可行性。
2025-08-25 quant-ph
Improving force sensitivity by amplitude measurement of light reflected from a detuned optomechanical cavity
机械振子所受微弱连续力的测量是各种物理实验中的基本问题。从根本上说，它受到了用于检测振荡器位移的计量器的量子反作用的阻碍。在干涉位移测量的背景下，我们在这里提出并证明了相干反作用抵消方案的工作原理。通过测量从失谐的光机械腔反射的光的振幅正交，在该光机械腔中产生刚性光学弹簧，可以在窄频带中消除反向作用。该方法为在不需要注入压缩光或稳定的零差读出的情况下提高受量子反作用限制的实验的灵敏度提供了一种简单的方法。
2021-05-21 gr-qc physics.ins-det quant-ph
Quantum-limited force measurement with an optomechanical device
本文研究了利用高反射率的孤立镜在强单色光场照射下形成的光机械装置探测弱相干力的问题。辐射压力激发反射镜的振动模式，诱导入射场的边带，然后通过外差检测来测量。我们确定这样的方案的灵敏度，并表明，使用纠缠输入状态的两个边带模式提高了检测，即使在存在阻尼和噪声作用于机械模式。
2006-10-27 quant-ph
Radiation-pressure cooling and optomechanical instability of a micro-mirror
最近在桌面实验或引力波干涉仪的实验进展，启发了独特的位移灵敏度提供的光学干涉。当反射镜响应于辐射压力而移动时，更高的功率操作虽然对于进一步提高灵敏度至关重要，但是将增加辐射压力的量子效应，或者甚至危及为下一代干涉仪提出的失谐腔的稳定操作。这种光学机械不稳定性的出现是反射镜的运动与光场动力学之间的非线性相互作用的结果。实际上，在失谐腔中，反射镜的位移耦合到强度波动，这修改了反射镜的有效动力学。这种“光学弹簧”效应已经在具有移动壁的电磁波导的机械阻尼、特别设计的弯曲振荡器的谐振频率以及通过二氧化硅微环形谐振器的光学机械不稳定性上得到了证明。我们在这里提出了一个实验，其中的微机械谐振器被用作一个非常高的精细光学腔和它的位移监测前所未有的灵敏度的镜子。通过失谐腔，我们已经观察到了急剧冷却的微谐振腔的腔内辐射压力，下降到10 K的有效温度。我们还得到了一个有效的加热相反的失谐，观察到的辐射压力引起的谐振腔的不稳定性。进一步的实验进展和低温操作可能导致通过被动或主动冷却技术对机械谐振器的量子基态的实验观察。
2006-07-28 quant-ph
High sensitivity optomechanical reference accelerometer over 10 kHz
我们提出了一种光学检测的机械加速度计，实现了100 ng/rtHz的灵敏度超过10 kHz的带宽，是可追溯的。我们已经纳入了一个法布里-珀罗光纤微腔，目前能够测量的测试质量位移的灵敏度为200 am/rtHz，其长度的确定，使可追溯性的国际单位制（SI）。紧凑的尺寸和高mQ-产品实现结合高灵敏度和简单的实施光学检测方案突出了我们的设备和这一类的加速度计，概述了高灵敏度参考加速度测量和地震学和重力测量观测的路径。
2014-08-28 gr-qc physics.geo-ph physics.ins-det
Gravimetry through non-linear optomechanics
提出了一种利用量子光机系统测量引力加速度的新方法。作为一个概念的证明，我们调查的基本灵敏度的腔光学机械系统的重力加速度计与轻物质相互作用的典型的三线性辐射压力的形式。腔的光输出的相位编码重力加速度$g$，并且是执行重力测量需要测量的唯一分量。我们分析表明，零差检测是最佳的读出在我们的计划，光和物质的周期性去耦的基础上，并预测一个基本的灵敏度为$Δg = 10^{-15}$ ms $^{-2}$为目前可实现的光学机械系统，在原则上，超过最好的原子干涉仪，即使是低光强度。我们的计划是惊人的鲁棒性的机械振荡器的初始热状态的积累的引力相位只取决于在演化过程中产生的纠缠光机械状态的组件之间的相对位置分离。
2018-03-22 quant-ph
Remote weak signal measurement via bound states in optomechanical system
提出了一种利用耦合谐振腔光波导作为发射器，分别与混合光机械腔和观测腔耦合的微弱信号远程传感方案。本文采用非马尔可夫理论对弱力传感器进行了研究，将CROW视为腔场的非马尔可夫库，并引入负有效质量NEM振子来消除反作用噪声。在一定条件下，可以形成无耗散束缚态，使得弱信号可以在CROW中无耗散地传输。我们的结果表明，在一定的参数范围内，束缚态的辅助作用可以实现量子点的灵敏度。
2020-03-20 quant-ph
A microelectromechanically controlled cavity optomechanical sensing system
微机电系统（MEMS）已被应用于物理、化学、生物和医学等领域的许多测量问题。与此同时，腔光学机械系统已经实现了纳米级物体的量子极限位移灵敏度和基态冷却。通过将一种新型的腔体光机结构集成到致动MEMS传感平台中，我们展示了一种具有高质量因子干涉仪读出、两个数量级的光机耦合电调谐和可通过反馈调节的机械传递函数的系统。该平台分离了光学和机械组件，允许为特定的科学和商业应用进行灵活的定制。我们仅用250 nW的光功率发射到传感器中，就实现了4.6 fm/Hz^1/2的位移灵敏度和53 aN/Hz^1/2的力灵敏度。冷阻尼反馈用于将传感器的热机械振动减少3个数量级，并将传感器带宽加宽大约相同的因子，达到\approx 40 kHz的基频的两倍以上。接近标准量子极限的读出灵敏度与MEMS致动相结合，形成一个完全集成、紧凑、低功耗、稳定的系统，与Si批量制造和电子集成兼容。
2012-04-04 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Probing optomechanical correlations between two optical beams down to the quantum level
辐射压力的量子效应预计将限制第二代引力波干涉仪的灵敏度。虽然这种效应无处不在，但它是如此微弱，以至于还没有被实验证明。利用高精细度光学腔和经典强度噪声，我们证明了被送入同一运动镜腔的两束光之间的辐射压力诱导的相关性。我们的方案可以扩展到量子水平，并在高灵敏度测量和量子光学的应用。
2008-09-15 gr-qc quant-ph
Enhancing the bandwidth of gravitational-wave detectors with unstable optomechanical filters
对于引力波干涉探测器，当聚焦于散粒噪声水平时，在探测器带宽和峰值灵敏度之间存在折衷。这与信号的频率相关传播相位滞后（正色散）有关。我们考虑嵌入一个有源不稳定滤波器-一个腔辅助的光学机械设备工作在不稳定制度-内的干涉仪，以补偿相位，并使用反馈控制，以稳定整个系统。我们表明，该方案在原则上可以提高带宽，而不牺牲峰值灵敏度。然而，由于光机械滤波器中机械振荡器的热波动，这对环境温度和机械品质因数提出了非常严格的要求，因此实现它存在一个实际困难。
2015-05-30 physics.optics quant-ph
Noise-Limited Sensitivity in Cavity Optomechanical Molecular Sensing Enabled by Quantum Zero-Point Displacement Coupling and Strong Photon-Phonon Interaction for Chiral Detection
本文提出多层混合等离激元-机械谐振器的量子极限光机械平台，利用零点运动与强光子-声子耦合实现亚皮牛力噪声下的手性分子实时区分。
2025-07-26 physics.app-ph physics.optics quant-ph
High accuracy, high dynamic range optomechanical accelerometry enabled by dual comb spectroscopy
本文利用双光频梳光谱仪读取微加工腔光机械加速度计，实现高达24 g加速度下3 fm/Hz^{1/2}位移灵敏度、100 kHz测量速率及3.9×10^5动态范围，与商用参考加速度计一致性达0.5%，方法可推广至其他光机械传感器。
2023-10-11 physics.optics quant-ph
Back-action amplification and quantum limits in optomechanical measurements
光学干涉测量法是迄今为止最灵敏的位移测量技术，目前运行的大尺度引力波干涉仪的灵敏度为10^-20 m/rootHz。第二代干涉仪的灵敏度将提高10倍，并且主要受到量子噪声的限制，接近标准量子极限（SQL），这曾被认为是干涉测量可实现的最终位移灵敏度。在这封信中，我们通过实验证明了设想超越SQL的技术之一：在失谐腔中通过辐射压力反作用放大信号。
2009-12-21 gr-qc quant-ph
Enhanced optomechanical readout using optical coalescence
我们提出了一种方案，以大大提高读出灵敏度的平方位移的移动散射体放置在法布里-珀罗腔。我们调查了很大程度上未开发的制度腔电动力学中，一个高度反射的元件之间的对称法布里-珀罗谐振腔的端镜定位强烈修改腔的响应函数，使两个纵向模式具有不同的空间奇偶性被带到接近频率简并干涉腔输出场。在一个可移动的中间反射器的情况下，我们表明，在这种通用的“光学聚结”现象的干扰引起的腔传输，可以利用在光学力学的峰值的增强的频率偏移。
2013-11-18 quant-ph
Force sensing based on coherent quantum noise cancellation in a hybrid optomechanical cavity with squeezed-vacuum injection
我们提出并分析了一个可行的实验方案，量子力传感器的基础上消除反作用噪声通过相干量子噪声消除（CQNC）在一个混合的原子-腔光学机械装置辅助压缩真空注入。力检测器，它允许一个连续的，宽带检测弱力远低于标准量子极限（SQL），形成了一个单一的光学腔同时耦合到一个机械振荡器和一个合奏的超冷原子。后者充当负质量振荡器，使得原子噪声精确地抵消了由于相消量子干涉而来自机械振荡器的反作用噪声。挤压真空注入加强了这种消除，并允许在非常宽的频带内和在低得多的输入激光功率下达到亚SQL灵敏度。
2016-06-08 quant-ph
An inertial sensor design is proposed in this paper to achieve high sensitivity and large dynamic range in the sub-Hz frequency regime. High acceleration sensitivity is obtained by combining optical cavity readout systems with monolithically fabricated mechanical resonators. A high-sensitivity heterodyne interferometer simultaneously monitors the test mass with an extensive dynamic range for low-stiffness resonators. The bandwidth is tuned by optical feedback cooling to the test mass via radiation pressure interaction using an intensity-modulated laser. The transfer gain of the feedback system…
2022-09-22 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Optomechanical detection of weak forces
光学机械系统通常用于测量弱力。在这些系统中可以使用反馈回路来实现降噪。在这里，我们表明，即使反馈是不能够提高的信噪比的设备在平稳的条件下，它是可能的设计一个非平稳的策略，能够提高灵敏度。
2003-03-03 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
A phase-sensitive optomechanical amplifier for quantum noise reduction in laser interferometers
未来的引力波干涉仪的灵敏度预计将受到量子真空波动的限制，这可以通过量子非破坏方法（如压缩真空注入）来降低。然而，在读出链中的光损耗严重限制了这种方案的有效性。我们提出了一种光学机械装置安装在检测器的输出，减轻读出损失的影响，从而使检测器tobearly利用量子噪声规避计划。
2020-06-04 physics.ins-det quant-ph
Beating the standard quantum limit for force sensing with a coupled two-mode optomechanical system
光力学允许将弱力转换为光场，许多努力接近标准量子极限。我们考虑力传感使用的镜子在中间的设置，并使用两个耦合腔模式从正常模式分裂分离泵和探测场。我们发现，这种双模模型可以减少到一个有效的单模模型，如果我们驱动的泵模式强烈和检测信号从弱探测模式。最佳的力检测灵敏度在零频率（DC）的计算，我们表明，可以击败标准的量子极限驱动腔接近不稳定。可实现的最佳灵敏度受到机械热噪声和光学损耗的限制。我们还发现，保持最佳灵敏度的带宽是成比例的解决边带制度的腔阻尼。最后计算了输出信号的压缩谱，结果表明，采用高品质因数、低热声子数的机械振荡器，在直流下实现几乎完全的压缩是可能的。
2013-03-29 physics.optics quant-ph
Wavefront shaping enhanced nano-optomechanics down to the quantum precision limit
提出利用波前整形优化纳米光机械测量灵敏度，在聚焦激光耦合锥形悬臂系统中实现较标准分束探测350倍信噪比提升，逼近量子精度极限。
2025-02-19 physics.optics quant-ph
Atto-Nm Torque Sensing with a Macroscopic Optomechanical Torsion Pendulum
通过将振荡器耦合到光学腔，可以执行对机械振荡器的位移和作用在其上的力的精确测量。布朗热力是测量灵敏度的一个基本限制，它阻碍了将精确的力测量作为基本研究工具的能力，特别是在宏观量子测量和桌面引力实验的背景下。具有低机械共振频率的扭摆可以被在共振频率以上的非常小的热力（来自其悬挂）限制。在这里，我们报告了由棒镜形成的10毫克扭转摆的扭矩传感，在两侧使用两个光学腔。通过从腔中减去两个信号来测量旋转模式，而腔内辐射压力用于用1 kHz光学弹簧捕获扭转模式。所得到的20 aNm/ $\sqrt{\rm Hz}$的扭矩灵敏度是毫克级扭摆的记录。这样一个具有高灵敏度的大型光机装置可以揭示宏观量子力学和引力物理。
2020-01-17 gr-qc physics.ins-det 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
Weak-force sensing with squeezed optomechanics
研究了利用可动机械镜和光学参量放大器组成的非线性光机械谐振腔实现量子压缩增强的弱力传感。在此，我们确定，调整OPA参数可以大大抑制量子噪声，并大大提高力的灵敏度，使设备能够广泛地超过标准的量子限制。这表明，在现实的实验条件下，我们可以通过利用非线性光学机械设备实现超高精度的量子力传感。
2019-08-30 quant-ph
Quantum noise limit for force sensitivity of linear detectors
我们证明了与输出光束的光学正交测量相关联的常规光机械检测器的力灵敏度的下限是所谓的极限量子极限（UQL），即，逆机械磁化率的虚部的绝对值。通过线性响应理论，我们发现任何线性探测器的力灵敏度是下界的广义UQL，这可能会击败通常的UQL通过适当的剪裁探测器-振荡器的相互作用。我们相信，我们的研究结果为提高高灵敏度检测方案的性能开辟了一个新的方向。
2016-07-14 quant-ph
Squeezing enhanced homodyne weak force sensing in cavity optomechanics
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）
通过变分零差读出和量子压缩，在腔光力学系统中实现超越标准量子极限的弱力灵敏度提升。
2026-07-23 quant-ph
Coherent Cancellation of Backaction Noise in optomechanical Force Measurements
光机械探测器已经达到了位置和力传感的标准量子极限，其中测量反作用噪声开始成为灵敏度的限制因素。M. Tsang和C.物理学中的洞穴。105 123601（2010）。我们提供了这种方法的详细分析，并评估其优点，要求和局限性。我们的结论是，基于微光学机械系统的原理证明演示是苛刻的，但可能的。然而，对于与引力波探测器相关的参数，对反作用规避的要求似乎是禁止的。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Parametrically enhancing sensor sensitivity at an exceptional point
本文提出通过参数驱动耦合光力系统，在异常点处同时利用频率分裂和耗散移动机制显著增强非厄米质量传感器灵敏度，并验证了非线性效应及在纳米颗粒检测和水处理中的应用潜力。
2024-01-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum sensing with milligram scale optomechanical systems
探索经典力学和量子力学之间的界限一直是现代物理学的中心主题之一。最近，精确测量作用在具有光学腔的毫克尺度振荡器上的力的实验作为测试量子力学、退相干机制和引力物理的有前途的工具而引起了人们的兴趣。在本文中，我们回顾了使用毫克级光机系统的实验现状。我们比较了用摆、扭摆和光悬浮镜达到量子态的可行性。给出了设计高$Q$摆的考虑因素、扭转摆具有比扭转摆更好的力灵敏度的条件以及设计反射镜悬浮的约束条件。
2020-03-31 astro-ph.IM physics.optics quant-ph
Quantum Noise Suppression Beyond the Standard Quantum Limit in a Hybrid Magnonic Optomechanical System
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
研究通过混合腔光机械平台设计降低量子测量噪声，利用磁子介导动力学提升灵敏度，实现辐射压力反作用完全抑制和OPA泵浦增益提升，突破标准量子极限。
2026-04-17 physics.optics quant-ph
Detecting large extra dimensions with optomechanical levitated sensors
从太阳系到亚毫米波系统，大量的桌面实验都在努力探测大的额外维度，但仍然缺乏直接的证据。本文提出了一种利用光腔光机方法在4+2维微米尺度上检验引力定律的方案。研究了光学腔中耦合量子悬浮振子的探测谱。结果表明，当存在较大的额外维时，可以产生谱分裂。与以前的实验相比，通过采用特定的几何结构和屏蔽镜来控制和抑制卡西米尔背景的影响，可以提高灵敏度。微弱的频率分裂可以通过泵浦-探测方案进行光学读取。因此，我们可以在不使用等电子技术的情况下，通过光谱学来探测体基ADD模型中的引力偏差。
2018-05-09 hep-ex physics.optics quant-ph
A Broadband Signal Recycling Scheme for Approaching the Quantum Limit from Optical Losses
量子噪声限制了激光干涉引力波探测器的灵敏度。考虑到最先进的光学器件，光学损耗定义了最佳可能的量子限制检测器灵敏度的下限。在这项工作中，我们提出了一种宽带信号回收方案，该方案通过将信号回收腔转换为使用有源光机械滤波器的宽带信号放大器来接近这个下限。我们将展示这种方案与[Phys.Rev.Lett.115.211104（2015）]中使用光学机械滤波器的先前白光腔方案相比的差异和优势。缺点是新方案更容易受到机械振荡器的热噪声的影响。
2021-02-16 gr-qc quant-ph
Control of quality factor of atomic force microscopy cantilever by cavity optomechanical effect
提出在 Fabry-Pérot 干涉仪中利用双激光与光机械力调控 AFM 微悬臂品质因数的方法，可在不影响偏转灵敏度的情况下优化测量，并建模补偿热致频移。
2024-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theoretical Study of the Squeezed-Light-Enhanced Sensitivity to Gravity-Induced Entanglement via Finite-Time Analysis
Kyushu University（九州大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
该研究通过压缩输入光增强重力诱导纠缠的检测灵敏度，证明在有限时间内使用压缩光可显著提高检测性能。
2026-03-06 gr-qc quant-ph
Bidimensional nano-optomechanics and topological backaction in a non-conservative radiation force field
光学力学，探索光和机械运动之间的基本耦合，在探索和操纵宏观机械振荡器到量子水平方面取得了重要进展。然而，与光机械相互作用的矢量性质有关的动力学效应仍有待研究。在这里，我们研究了一个纳米线与亚波长尺寸强烈耦合到一个紧密聚焦的光束，使超灵敏读出的纳米谐振器的动态。我们通过实验确定了光机械相互作用的矢量结构，并证明了二维动态反作用支配纳米线的动力学。此外，光学机械相互作用的非保守拓扑结构是负责纳米谐振器机械模式之间的强耦合的新的正则签名，导致拓扑不稳定性。这些结果具有普遍性，并说明了增加的灵敏度nanomechanical设备对拓扑变化的相互作用，开放的基本观点nanomechanics，optomechanics，超灵敏扫描探针力显微镜和纳米光学。
2014-01-27 physics.optics quant-ph
