論文の概要: Ground-state cooling enabled by critical coupling and dark entangled
states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.01318v1
- Date: Sun, 5 Jan 2020 21:50:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-14 08:14:28.855900
- Title: Ground-state cooling enabled by critical coupling and dark entangled
states
- Title（参考訳）: 臨界結合と暗い絡み合い状態による地中冷却
- Authors: Cristian L. Cortes, Matthew Otten, Stephen K. Gray
- Abstract要約: フォノンモードが2レベルシステムアンサンブルに臨界結合した場合に最適冷却が発生する。
この結果から, 地中冷却の新たな道筋が得られ, 実験的な実演も可能となった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We analyze the cooling of a mechanical resonator coupled to an ensemble of
interacting two-level systems via an open quantum systems approach. Using an
exact analytical result, we find optimal cooling occurs when the phonon mode is
critically coupled ($\gamma \sim g$) to the two-level system ensemble. Typical
systems operate in sub-optimal cooling regimes due to the intrinsic parameter
mismatch ($\gamma \gg g$) between the dissipative decay rate $\gamma$ and the
coupling factor $g$. To overcome this obstacle, we show that carefully
engineering the coupling parameters through the strain profile of the
mechanical resonator allows phonon cooling to proceed through the dark
(subradiant) entangled states of an \emph{interacting} ensemble, thereby
resulting in optimal phonon cooling. Our results provide a new avenue for
ground-state cooling and should be accessible for experimental demonstrations.
- Abstract（参考訳）: オープン量子システムアプローチにより、相互作用する2レベル系のアンサンブルに結合したメカニカル共振器の冷却解析を行う。
正確な解析結果を用いて、フォノンモードが2レベルのシステムアンサンブルに(\gamma \sim g$)臨界結合されたときに最適な冷却が起こる。
典型的なシステムは、散逸崩壊率$\gamma$とカップリング係数$g$の間の固有パラメータミスマッチ(\gamma \gg g$)のために、準最適冷却状態で動作する。
この障害を克服するため, 機械共振器のひずみプロファイルを通した結合パラメータを慎重に設計することで, フォノン冷却が \emph{interacting} アンサンブルの暗(サブラディアント)絡み合った状態を通過し, 最適なフォノン冷却をもたらすことを示す。
その結果, 地上冷却のための新しい方法が得られ, 実験実験に利用できるようになる。
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