Simultaneous cooling and entanglement of mechanical modes of a micromirror in an optical cavity
最近，不同的研究小组在不同的实验配置中证明了通过失谐的光学腔模式的辐射压力对谐振器的机械模式进行激光冷却。在这里，我们考虑具有接近但不同的共振频率的第二机械模式的影响。我们表明，附近的机械共振同时冷却的腔场，提供的两个机械频率之间的差异不是太小。当该频率差变得小于二次模的有效机械阻尼时，两个冷却过程相消干涉，并且在相同机械频率的极限内抑制腔冷却。我们还表明，三重系统的稳定状态的纠缠特性主要取决于两个机械频率之间的差异。如果后者大于第二机械模式的有效阻尼，则状态显示完全的三重纠缠，并且每个机械模式与腔模式纠缠。相反，如果频率差较小，则稳态是双模可分离状态，仅当从两个机械模式中分离腔模式时才不可分离。在后一种情况下，每个机械模式与腔模式的纠缠相对于温度是非常脆弱的。
2008-03-19 quant-ph
A mechanical switch for state transfer in dual cavity optomechanical systems
双腔光机电系统（OEMS）是指两个电磁腔通过一个共同的机械弹簧连接在一起的系统。这些系统已被证明有助于高保真度量子态从一个腔转移到另一个腔。在本文中，我们明确地计算的效果上的保真度的状态转移，当附加弹簧是附加到只有一个腔。我们的保真度损失的定量估计，突出了双腔OEMS耦合到额外的机械模式时的灵敏度。我们表明，这种灵敏度可以用来设计一个有效的机械开关，抑制或高保真度传输的量子态之间的腔。
2013-08-21 quant-ph
Classical and Quantum Theory of Photothermal Cavity Cooling of a Mechanical Oscillator
光热效应允许机械自由度和光子之间非常有效的光机械耦合。在腔冷却的机械振荡器的背景下，如果量子基态的振荡器可以达到使用光热反作用的问题一直在争论，仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们解决这个问题的补充经典和量子计算。两者都使我们得出结论：第一，基态确实可以使用光热腔冷却，第二，它可以达到在一个政权的腔失谐小，允许大量的光子进入腔。
2010-11-17 quant-ph
Energy localization enhanced ground-state cooling of mechanical resonator from room temperature in optomechanics using a gain cavity
当增益系统与损耗系统耦合时，能量通常从增益系统流向损耗系统。本文提出了一种利用增益腔对光机系统中机械谐振腔进行基态冷却的反直觉理论。能量首先从机械谐振器流入损耗腔，然后流入增益腔，最后在那里局部化。增益腔中的能量局部化显著地提高了机械谐振器的冷却速率。此外，我们表明，非常规的光学弹簧效应，例如，可以实现机械谐振器的巨大频移和光致阻尼。它们具有预冷自由基态冷却，即，在室温下热激励的机械谐振器可以直接冷却到其基态。这种冷却方法在量子物理的基础测试中具有潜在的应用，而无需复杂的低温设置。
2017-07-10 quant-ph
Quantum optics in a non-inertial reference frame: the Rabi splitting in a rotating ring cavity
利用弯曲时空中的量子场论，研究了非惯性参考系中原子与量子化电磁场耦合的量子光学。通过导出Jaynes-Cummings（JC）型哈密顿量，严格建立了旋转环形腔中二能级原子与量子化电磁场相互作用的微观模型。由于环形腔模的双重简并，拉比分裂呈现三个而不是两个谐振频率峰。我们发现，两个侧峰的高度表现出敏感的线性依赖于旋转速度。这种高灵敏度可用于检测整个系统的角速度。
2015-07-31 quant-ph
Phase-dependent double optomechanically induced transparency in a hybrid optomechanical cavity system with coherently mechanical driving
提出了一种在光机械混合腔系统中产生可调谐双重光机械诱导透明（OMIT）的方案，其中光机械腔的机械谐振器耦合到附加的机械谐振器，附加的机械谐振器可以由弱的外部相干机械驱动场驱动。研究表明，外加机械驱动场的强度和相位都可以控制探测场的传播，包括改变透射谱曲线的双窗口到单窗口。我们的研究还提供了一种有效的方法来产生一个强度可控的窄带透射光谱，与探测场调制从过度不透明显着放大。
2018-12-14 quant-ph
Theoretical analysis of mechanical displacement measurement using a multiple cavity mode transducer
我们提出了一种光机械位移传感器，它依赖于三个腔模式参数耦合到一个机械振荡器，其频率间隔匹配的机械谐振频率。额外的谐振允许在大幅降低的输入功率下达到标准量子极限（与仅一个谐振的情况相比），因为灵敏度和量子反作用都得到增强。此外，它表明，在多腔模式的情况下，模式之间的耦合是通过水库相互作用，例如，从而实现量子反作用噪声消除。实验实现的计划进行了讨论，在光学和微波域。
2009-09-08 quant-ph
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。
2018-06-25 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
Amplitude Noise Squeezing in Cavity-Driven Oscillations of a Mechanical Resonator
我们分析了机械谐振器中极限环振荡的振幅和相位噪声，该机械谐振器参数耦合到驱动高于其谐振频率的光学腔。在给定的温度下，极限环振荡具有比由纯谐波驱动器激发的相同平均振幅的状态更低的振幅噪声;对于足够低的热噪声，可以产生亚泊松谐振器状态。我们还计算了发生在极限环状态的线宽变窄，并表明，而最小值是由直接相扩散，扩散由于光学弹簧效应可以占主导地位，如果腔不完全驱动边带共振。
2010-02-02 quant-ph
Dynamical two-mode squeezing of thermal fluctuations in a cavity opto-mechanical system
本文报道了在热微振子的振荡正交模中观察到的双模压缩效应。这种效应是通过腔光机系统中光学弹簧的参量调制获得的。除了平稳的方差测量，我们描述的动态行为，在政权的脉冲参量激发，增强压缩效应超过固定的3dB限制。虽然目前的实验是在经典制度，我们的技术可以利用产生纠缠，宏观量子光机械模式。
2015-09-09 quant-ph
Ultrastrong parametric coupling between a superconducting cavity and a mechanical resonator
我们提出了一种新的光机械装置，其中的微机械膜的运动耦合到一个三维超导腔的微波谐振。通过这种结构，我们实现了超强的参数耦合，其中耦合率不仅超过了系统中的耗散率，而且还可以与机械频率本身相媲美。在这种情况下，光机械相互作用引起的频率分裂之间的杂交正常模式，达到88%的裸机械频率，由基本参数不稳定性的限制。这种耦合也超过了机械热退相干速率，使超快量子态转移和纠缠产生的新应用成为可能。
2019-06-26 quant-ph
Cavity-assisted squeezing of a mechanical oscillator
本文研究了光机械系统中振动膜或可动反射镜的压缩态的产生。光学腔由压缩光驱动，并通过辐射压力耦合到膜/镜，有效地为机械振荡器提供压缩热浴。在激光冷却到基态的条件下，我们发现了一种有效的压缩传递，大约60%的光压缩传递到膜/镜（在dB尺度上）。确定了压缩光对载波频率和带宽的要求。在基态冷却条件之外，我们预测在当前系统中可以观察到机械挤压。
2009-04-08 quant-ph
Simultaneous cooling of coupled mechanical resonators in cavity optomechanics
耦合机械谐振器的量子操控由于可以用来研究涉及多个机械模式的量子相干性效应而成为光力学中的一个重要研究课题。观察宏观力学相干性的先决条件是将机械谐振器冷却到它们的基态。在这里，我们提出了一个理论方案，通过引入光机械接口冷却两个耦合的机械谐振器。精确计算了两个机械谐振器中的最终平均声子数，结果表明，在分辨边带区和最佳驱动下，基态冷却是可以实现的。通过消除腔场在大衰减制度，我们得到的冷却极限，这表明最小可实现的声子数和参数条件下，实现最佳冷却的分析结果。最后，该计划被扩展到一个链的耦合机械谐振器的冷却。
2018-04-11 quant-ph
Coherent Resonant Coupling between Atoms and a Mechanical Oscillator Mediated by Cavity-Vacuum Fluctuations
我们表明，一个原子可以耦合到一个机械振子通过量子真空涨落的腔场，使它们之间的能量转移过程。在一个由一个带有可移动反射镜的腔谐振器和一个原子组成的混合量子系统中，这些过程由两种对产生机制控制：反向旋转（原子-腔系统）和动态Casimir相互作用项（光机系统）。由于这两个对创建机制，共振原子镜耦合是高阶虚拟过程的结果，不同的过渡路径在我们的理论框架中得到很好的描述。我们对原子镜系统的哈密顿量进行了幺正变换，得到了两种原子对产生的多级跃迁。通过调节原子的频率，我们证明了在多模腔中可以实现光子频率转换。此外，当涉及耦合到相同机械模式的两个原子时，机械振荡器的单个振动激发可以同时被两个原子吸收。考虑到最近的进展，在强和超强耦合的腔光学机械和其他系统，我们相信我们的建议可以实现使用现有的技术。
2023-02-03 quant-ph
Interference effects in hybrid cavity optomechanics
腔光学力学中的辐射压力允许宏观机械谐振器的振动模式的有效冷却、它们的量子态的操纵以及光学力学纠缠的产生。标准机制依赖于腔光子直接修改机械谐振器的状态。混合腔光学力学通过将机械物体直接或间接地经由与腔场模式的共同相互作用耦合到量子发射器来提供替代方法。虽然存在许多方法，但它们通常在作用于机械谐振器上的单个力方面共享简单有效的描述。更一般地，可以研究作用在这种混合机械装置中的机械谐振器上的各种力之间的相互作用。这种相互作用可导致干涉效应，该干涉效应可例如改善机械运动的冷却或导致在混合装置的各个部分之间产生缠结。在这里，我们提供了这样一个例子的混合光学机械系统，其中的量子发射器的合奏嵌入到由振动膜形成的机械谐振器。辐射压力力和机械调制的Tavis-Cummings相互作用之间的干扰导致增强的冷却动力学的制度，其中没有力是有效的本身。我们的研究结果铺平了道路工程新的光机相互作用的混合光学机械系统。
2019-02-06 quant-ph
Mechanical engineering of photon blockades in a cavity optomechanical system
本文提出了在光机械系统中利用驱动振子来机械地控制光子阻塞。我们表明，通过调整机械驱动参数，我们实现了选择性的单光子封锁（1PB）或双光子封锁（2PB），以及同时在同一频率的1PB和2PB。1PB和2PB的这种机械工程可以从由于机械驱动的调制而引起的非谐能级来理解。与没有任何机械驱动的光机械系统相比，我们的结果对于实现具有多频率的新型光子源是有用的。我们的工作也开辟了新的途径，机械工程量子态表现出高度非经典光子统计。
2019-01-23 quant-ph
Jaynes-Cummings model:Counter rotating effect on the vacuum Rabi splitting and atom-cavity dynamics
用扩展相干态方法研究了Jaynes-Cummings模型中的反转项效应。反向旋转项对真空拉比分裂有很大的修正。预测了弱耦合区的两个不同高度的峰和中间耦合区的两个以上的峰。原子布居数反转演化过程中的崩塌和回复在中耦合区消失，在强耦合区重新出现。这种再现类似于在行波近似下的再现，归因于演化的周期余弦函数的总和。
2011-06-11 quant-ph
Quantum memories with electrically controlled storage and retrieval in an opto- and electro-mechanical cavity
提出了一种在光机电腔中实现电控量子存储器的新方案。将这种OEM腔与电磁感应透明（EIT）机制相结合，我们发现由$Λ$型三能级原子系综的两个光跃迁所产生的量子干涉是可以电操纵的。数值计算表明，通过发送一个电流脉冲，探测光子态可以很好地存储到原子自旋态中，而通过发送另一个方向相反的电流脉冲，探测光子态可以以时间反对称的方式被恢复。电控制量子干涉有望应用于其他量子控制方面。
2013-09-12 quant-ph
Mechanical effects of optical resonators on driven trapped atoms: Ground state cooling in a high finesse cavity
我们从理论上研究了光场对原子的力学效应，原子被一个外势阱捕获，它的偶极跃迁耦合到一个光学谐振腔的模式，并由激光驱动。我们推导了量子质心动力学的解析表达式，该表达式在紧外势的情况下是有效的。这个方程具有广泛的有效性，并允许一个透明的解释导致冷却的个人散射过程。我们表明，动力学是一个竞争的机械效应的腔和激光光子，这可能会相互干扰。我们专注于好腔的限制，并确定新的冷却方案，这是基于量子干涉效应，并导致有效的基态冷却实验可访问的参数制度。
2007-03-21 quant-ph
Improved "Position Squared" Readout of a Mechanical Resonator in an Optical Cavity Using Degenerate Optical Modes
其中柔性SiN膜被放置在光学腔内的光机械装置允许在单个装置中具有非常高的精细度和机械品质因数。它们还提供了全新的功能：腔失谐可以是膜位置的二次函数。这使得能够测量“位置平方”（$x^2$），并且原则上能够读出膜的QND声子数。然而，使用单个横腔模式实现的读出不够灵敏以观察声子Fock态之间的量子跳跃。在这里，我们证明了一个$x^2$的灵敏度，是数量级强，使用两个横向腔模式，几乎退化。我们推导了一阶微扰理论来描述近简并腔模之间的相互作用，并与我们使用现实参数的测量结果取得了很好的一致性。我们还从理论上证明了$x^2$耦合应该很容易在很宽的范围内可调。
2008-11-09 quant-ph
Achieving steady-state entanglement of remote micromechanical oscillators by cascaded cavity coupling
本文提出了一种在单向耦合腔中产生远程微机械振子稳态纠缠的方案。对于两个机械振子系统，我们证明了当每个腔中的两个腔模分别在红失谐和蓝失谐边带处被驱动时，借助于腔耗散，两个机械振子可以产生一个稳态双模压缩真空态.通过调节泵浦激光器的相对强度可以控制压缩程度。我们的计算还表明，实现的机械纠缠是强大的声子环境的热波动。对于多个机械振子的情形，我们发现，通过腔耗散，在远程机械振子之间也可以建立起稳态的真实多体纠缠。该方案不需要非经典光输入或条件量子测量，并且可以用现有的实验技术实现。
2012-10-08 quant-ph
Preparing macroscopic mechanical quantum superpositions via photon detection
本文提出了一种在脉冲腔光学力学中产生宏观机械谐振腔薛定谔猫态的可行方案。首先将机械振子冷却到其基态，然后用不同功率的红、蓝脉冲同时驱动腔实现压缩力学态。随后，利用第二红色脉冲来产生宏观力学量子叠加，条件是检测腔输出光子。最后，在被存储在谐振器中一段时间后，机械状态被映射，与第三红色脉冲，用于状态验证的腔输出场。我们的方法是通用的，也可以用来产生其他类型的非高斯力学状态，如光催化非经典状态。
2019-10-10 quant-ph
Atom-mirror cooling and entanglement using cavity Electromagnetically Induced Transparency
我们研究了一个由机械振荡器和原子三能级系综组成的混合光机械系统。我们表明，通过在原子介质中的电磁诱导透明（EIT）的适当定制的腔场响应允许强耦合的机械镜振荡的集体原子基态自旋。这有利于基态冷却的镜子运动，量子态映射和强大的原子镜纠缠，即使腔宽度大于机械振荡器的频率。
2011-05-04 quant-ph
Molecular Piston Engine with Spiking Transduction of Back-action in Hybrid Opto-mechanical Brownian Motors
本文研究了单分子拉曼成像反作用放大中的分子光机系统。将表面增强拉曼散射（SERS）映射到耦合腔的耗散腔光力学系统中。本文研究了杂质存在下强耦合腔光力学体系中的等离子体分子振动相互作用。分析了光机械混合系统简正模分裂的本征函数谱。在虚光子和辐射压力存在的情况下，通过避免非线性相互作用和Casimir力的交叉，研究了光子到力学模式的反作用转换。在输入输出耦合腔方案中，分析了级联腔结构在弱耦合和强耦合两种情况下的腔场和驱动场的吸热和散热。在二阶相干函数的基础上，通过调节杂质和非线性的竞争耦合强度，研究了布朗马达光机实现中机械模的声子激光作用对热力学功和热机的影响.
2018-06-07 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
Cavity QED with Multiple Hyperfine Levels
计算了线偏振腔模与单个铯原子D2跃迁强耦合的弱驱动透射率。结果是有关未来的实验与微环腔，其中的单光子拉比频率g超过激发态超精细分裂，和光子带隙谐振器，其中g是大于激发和基态分裂。
2006-06-09 quant-ph
Atom-assisted quadrature squeezing of a mechanical oscillator inside a dispersive cavity
本文提出了一种光机混合方案来实现可由经典场外控的介观力学振子的位置正交的动态压缩。采用了中间膜的结构，其中$Λ$构型的原子被认为是被困在腔体内的膜的两侧。我们表明，相当数量的压缩（超过3 dB的限制）可以实现不受腔的衰减和原子的自发发射。压缩依赖于原子态的初始准备。此外，通过使用泵浦原子和腔的大控制场，可以获得原子和振荡器之间的强有效耦合。从压缩谱的角度研究了热声子池对压缩的影响。详细的分析计算支持了结果。
2015-12-12 quant-ph
Quantum-coherent coupling of a mechanical oscillator to an optical cavity mode
工程机械振荡器的量子控制可以通过将振荡器耦合到辅助自由度来实现，前提是能量交换的相干速率超过两个子系统中的每一个的退相干速率。我们实现了这样的量子相干耦合之间的机械和光学模式的微光机械系统。同时，机械振荡器被冷却到n = 1.7 \pm 0.1运动量子的平均占有率。脉冲光激发揭示了光场和微机械振荡器之间在时域中平均小于一个量子的能量交换。这些结果提供了一种实现机械振荡器和光场之间的有效量子接口的途径。
2011-07-19 quant-ph
Storing light as a mechanical excitation in a silica optomechanical resonator
我们报道了在石英谐振腔中进行光机械光存储的实验演示。我们使用的写入和读出激光脉冲调谐到一个机械频率以下的光学腔谐振控制之间的耦合的机械位移和腔谐振的光场。写入脉冲将腔谐振处的信号脉冲映射到机械激励。读出脉冲随后将机械激发转换回光脉冲。光存储寿命由机械激励的相对长的阻尼时间决定。
2011-06-22 quant-ph
Entangling two macroscopic mechanical mirrors in a two-cavity optomechanical system
提出了一种在两腔光机械系统中的两个宏观机械谐振腔之间产生量子纠缠的简单方法。这种纠缠是由单光子在两个腔之间跳跃的辐射压力引起的。我们的结果是解析的，所以纠缠态是明确的。在局域操作之前，这些态都是双模三分量态，因此纠缠度可以很好地用并发度来量化。通过对系统参数的分析，我们发现，要获得最大的平均纠缠，系统必须工作在单光子强耦合区和深分辨边带区。
2014-01-07 quant-ph
From Cavity Electromechanics to Cavity Optomechanics
我们提出了一个概述的实验工作，嵌入高Q介观机械振荡器在微波和光学腔。根据最近的进展，“腔量子力学“这一广阔领域的前景是非常现实的。这些系统引入介观机械振荡器作为新的量子资源，并且还固有地将它们的运动耦合到整个电磁波谱中的光子。
2010-10-19 quant-ph
Cavity Optomechanics with a Bose-Einstein Condensate: Normal Mode Splitting
本文研究了在单模激光场驱动下，囚禁在法布里-珀罗腔中的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）系统的简正模分裂。我们分析的频率和阻尼率的变化的集体密度激发的BEC赋予的光场。我们研究了简正模分裂的发生，简正模分裂是腔内场和凝聚模的涨落杂交的结果。结果表明，当凝聚模与腔内光场弱耦合时，简正模分裂消失。此外，我们还研究了腔场透射谱中的简正模分裂。
2012-09-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum-feedback-controlled macroscopic quantum nonlocality in cavity optomechanics
本文提出了一种连续测量和反馈方案，实现了腔光学力学中两个宏观力学振子的强EPR操纵和Bell非定域性。我们的系统由两个光机械腔组成，其中两个腔场通过非简并参量下转换相互耦合。对两个腔输出场进行连续的贝尔式零差检测，并将检测电流反馈驱动腔场。研究发现，当没有反馈时，两个机械振子只能处于稳定的弱纠缠态，但由于所谓的3 dB极限，这种纠缠态不显示EPR转向和Bell非定域性.但当存在反馈时，发现机械纠缠被大大增强，从而在稳态状态下可以获得强的机械转向和Bell非定域性。分析表明，这是因为反馈驱动机械振子进入稳定的近似双模压缩真空态，原则上具有任意压缩。结果表明，反馈也能明显提高非经典力学态的纯度。研究了力学量子非局域性与反馈强度和热涨落的关系，发现贝尔非局域性比EPR可操纵非局域性更容易受到热噪声的影响。
2020-04-04 quant-ph
Collective vacuum-Rabi splitting with an atomic spin wave coupled to a cavity mode
本研究在冷铷原子系综中实现腔耦合自旋波与腔模的强耦合，测得量子域内自旋波到单光子转换效率高达0.75，并揭示了其与真空-拉比分裂的关系，为腔增强量子存储提供了优化条件。
2025-03-28 quant-ph
Optical normal-mode-induced phonon-sideband splitting in photon-blockade effect
研究了由两个腔模和一个机械模组成的环耦合光机系统中的光子阻塞效应。这里，机械模式光机械耦合到两个腔模式，这两个腔模式经由光子跳跃相互作用彼此耦合。通过将光子跳跃相互作用看作微扰，我们得到了系统在零光子、一光子和二光子子空间中的本征值和本征态的解析结果。通过对两个腔模的二阶关联函数的解析和数值计算，发现在光子阻塞效应中存在光学简正模诱导的声子边带分裂现象。该工作不仅提供了一种通过调节光子跳跃相互作用来选择最佳光子阻塞驱动频率的方法，而且提供了一种利用腔光子统计来表征简正模分裂的方法。
2021-09-09 quant-ph
Entanglement Limits in Hybrid Spin-Mechanical Systems
我们研究了如何通过将双模压缩真空态转移到远距离光机械系统和自旋系统中来实现系统间的连续变量纠缠。这样的设置已经被提出来逃避引力波测量的反作用，将输出噪声压缩到标准量子极限以下。我们发现，在没有力学作用的情况下，尽管输入光场的纠缠稳定增加，但自旋腔纠缠会饱和到一个特定的值，而当机械振子与腔场相互作用时，纠缠会下降。研究还表明，自旋光读出速率使自旋-腔纠缠对输入压缩的鲁棒性成为可能，而光机耦合强度则使其不具有鲁棒性，当腔的有效共振频率和带宽与自旋系统相匹配时，纠缠达到最大值.通过确定集体正交涨落，我们的分析还表明，尽管自旋与腔、腔与力学之间的纠缠显著存在，但自旋与力学振子之间的纠缠仍然是不可能获得的。
2021-08-30 quant-ph
Generation of stable entanglement between two cavity mirrors by squeezed-reservoir engineering
宏观或介观物体在机械运动中量子纠缠的产生通常受到其环境所施加的热涨落的限制。在这里，我们提出了一个方案，建立一个腔的两个机械振荡镜之间的静态纠缠。结果表明，通过将宽带压缩激光作为压缩真空库应用到腔中，可以在两个机械镜之间产生稳定的纠缠。利用绝热消元和主方程方法，我们解析地发现产生的纠缠本质上是由两个机械镜的相对动量的压缩决定的，而这些相对动量是从压缩库通过腔传递过来的。数值验证表明，我们的计划是在目前的实验状态的光学力学。
2015-12-08 quant-ph
Quantum correlations beyond entanglement in a double-cavity opto-mechanical system
在本文中，我们研究了各种光机械二分系统中量子关联对环境影响的鲁棒性。对于两个空间分离的光机腔，给出了包含两个机械模和两个光学模的全局协方差矩阵的解析表达式。用对数负性作为纠缠度的指标，用高斯量子不和谐作为关联的量子性的证明，对整个系统中不同的两两量子关联进行了量化.从热浴温度、压缩参量和光-机协同效应等方面分析了该光-机系统中存在的量子关联的演化。我们发现，通过适当地选择这些参数，可以增强或消除系统中的量子关联。详细讨论了各种情况。
2015-12-08 quant-ph
Lamb Shift and the Vacuum Rabi Splitting in a Strongly Dissipative Environment
研究量子比特与高Q腔模及辐射库超强耦合时的真空Rabi分裂，采用变分法、RWA和变换RWA三种方法，发现Lamb位移在超强耦合下修正Rabi分裂并导致失谐耦合。
2023-04-05 quant-ph
Steady-state entanglement and normal-mode splitting in an atom-assisted optomechanical system with intensity-dependent coupling
本文从理论上研究了依赖强度耦合的单原子光力学系统中的二体和三体连续变量纠缠以及简正模分裂。所考虑的系统是由一个法布里-珀罗腔与一个薄的振动端镜和一个二能级原子在高斯驻波的腔模。首先导出了腔模结构引起的原子-场-镜耦合的一般形式的哈密顿量。然后，我们限制我们的治疗的第一个振动边带的机械谐振器，并推导出一种新的形式的三方原子场镜哈密顿量。我们发现，当光腔被强烈驱动时，可以在三部分系统的任何一对之间产生二分纠缠，并且由于纠缠共享，原子-镜纠缠是以牺牲光-机械纠缠和光-原子纠缠为代价有效地产生的。我们还发现，在这样的系统中，当Lamb-Dicke参数足够大时，可以同时观察到正常模式分裂成三个模式。
2011-12-18 quant-ph
Entangling optical and microwave cavity modes by means of a nanomechanical resonator
我们提出了一个方案，能够产生平稳的连续变量纠缠之间的光学和微波腔模通过它们与微机械谐振器的共同相互作用。我们表明，当两个腔强烈驱动一个可以产生任何对的三方系统之间的二分纠缠，并且，由于纠缠共享，光-微波纠缠是有效地产生在微波-机械和光-机械纠缠的代价。
2011-10-16 quant-ph
The quantum mechanical geometric phase of a particle in a resonant vibrating cavity
研究了振动腔中粒子获得的广义量子几何相位。用双波近似和SU（2）方法求解二能级理论，得到了对共振系统的几何相位、能量和波函数的精确描述.特别是，我们观察到一个突然的$π$跳跃的几何相位时，系统处于共振状态。我们在旋转磁场中自旋为1/2的粒子的几何相位中发现了类似的行为，为此我们开发了一个几何模型来帮助可视化其演化。
2002-10-26 quant-ph
Remark on laser linewidth hazard in opto-mechanical cooling
我讨论的鲁棒性的泵浦腔动力学对激光器的相位扩散，并得出结论，光学机械冷却具有极端的灵敏度相比，激光冷却的原子。通过单腔的基态光机械冷却的某些建议将需要不切实际的尖锐激光线宽或等效地非常低水平的相位噪声。一个系统的方法来消除经典的多余的相位噪声是干涉双腔泵浦，开始为未来的引力波探测器的光学捕获的宏镜。
2008-07-23 quant-ph
Controlling mode orientations and frequencies in levitated cavity optomechanics
腔光力学提供量子冷却，量子控制和小型机械振荡器的测量。然而，支撑量子控制的光学反作用可以显著地干扰振荡器模式：在强耦合区域中，光学弹簧效应和光-物质杂化使机械频率移动;机械模式通过腔模式彼此杂化。这在悬浮光学力学领域中甚至更加相关，其中光学捕获完全确定机械模式及其频率。在这里，使用的相干散射（CS）的设置，允许量子基态冷却的悬浮纳米粒子，我们表明-当捕获远离一个节点的腔驻波-CS场反对光学弹簧位移和机械模式杂交。在一个最佳的抵消点，独立于大多数实验参数，我们实验证明，它是可能的强烈腔冷却和控制的{\em未扰动}模式。通过测量$S_{xy}(ω)$相关谱来量化$x-y$平面中的腔诱导模式杂交的抑制，所述相关谱被认为总是反相关的，除了在它们变得不相关的抵消点处。这些发现对使用CS设置的定向力感测具有影响。
2022-06-02 quant-ph
Controllable generation of mechanical quadrature squeezing via dark-mode engineering in cavity optomechanics
研究通过合成规范场打破暗模效应，在腔光力学系统中实现机械正交压缩的可控生成，显著提升热噪声容忍度，为抗噪声量子资源生成提供新机制。
2023-07-28 quant-ph
Remote preparation of motional Schrödinger cat states via dissipatively-driven non-Gaussian mechanical entanglement
提出利用双色泵浦腔光力系统中的耗散驱动形成非高斯机械纠缠，并通过零差检测远程制备机械薛定谔猫态，验证其非经典特性与抗热噪声鲁棒性。
2025-03-14 quant-ph
Micro-mechanical oscillator ground state cooling via intracavity optical atomic excitations
我们预测了微机械振荡器的基态冷却，即一个光学腔的振动端镜，通过谐振耦合的镜子振动的一个狭窄的内部光学跃迁的系综的二能级系统。由集体介观自旋模型表示的粒子与腔一起实现了一个有效的、频率可剪裁的零温度损失通道，该通道可以转变为泵浦的增益通道。与需要小腔线宽的解析边带腔冷却的情况相反，可以在低精细度和非常小的腔体积下工作以增强光镜和光原子耦合。定制的损耗和增益通道提供振动量子的有效去除并抑制再加热。在边带冷却的简单物理图像中，原子塑造腔轮廓以增强/抑制散射到较高/较低能量边带。该方法也适用于其他基于腔的原子和分子气体冷却方案，以及耦合到带状线腔的分子系综。
2009-06-19 quant-ph
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.
2018-11-05 quant-ph
High-efficiency quantum state transfer and quantum memory using a mechanical oscillator
我们分析了一个光机系统，它可以用来有效地转移之间的光学腔和一个遥远的机械振荡器耦合到第二个光学腔的量子态。我们表明，对于一个温和的机械Q-因子，它是可能实现的传输效率$99.4\%$通过使用可调腔阻尼率和相消干涉。我们还表明，量子力学振荡器可以用作量子存储器件的效率为$96\%$采用脉冲光机械耦合。虽然机械耗散会略微降低效率，但通过设计高Q机械振荡器可以显著降低其影响。
2015-03-30 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
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
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
Strongly driven cavity quantum electrodynamical-optomechanical hybrid system
Laboratory of Photonics and Quantum Measurements (LPQM), Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院光子与量子测量实验室）；Center for Quantum Science and Engineering, EPFL（洛桑联邦理工学院量子科学与工程中心）
本文提出利用强驱动混合系统生成非高斯机械态，通过增强的光机械耦合实现高保真转移，为非高斯机械量子记忆和传感器提供新路径。
2025-12-08 quant-ph
