論文の概要: Beyond linear coupling in microwave optomechanics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.03176v2
- Date: Thu, 24 Sep 2020 15:56:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-30 08:57:15.828997
- Title: Beyond linear coupling in microwave optomechanics
- Title（参考訳）: マイクロ波光学における線形結合の超越
- Authors: D. Cattiaux, X. Zhou, S. Kumar, I. Golokolenov, R. R. Gazizulin, A.
Luck, L. Mercier de L\'epinay, M. Sillanp\"a\"a, A. D. Armour, A. Fefferman
and E. Collin
- Abstract要約: 拡張非線形光学理論の枠組みで結果を解析する。
レーザー駆動系とは対照的に、熱光学不安定性は観測されない。
この動きはマイクロ波出力場において非常に狭いピークの広いコムを印字する。
- 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 explore the nonlinear dynamics of a cavity optomechanical system. Our
realization consisting of a drumhead nano-electro-mechanical resonator (NEMS)
coupled to a microwave cavity, allows for a nearly ideal platform to study the
nonlinearities arising purely due to radiation-pressure physics. Experiments
are performed under a strong microwave Stokes pumping which triggers mechanical
self-sustained oscillations. We analyze the results in the framework of an
extended nonlinear optomechanical theory, and demonstrate that quadratic and
cubic coupling terms in the opto-mechanical Hamiltonian have to be considered.
Quantitative agreement with the measurements is obtained considering only
genuine geometrical nonlinearities: no thermo-optical instabilities are
observed, in contrast with laser-driven systems. Based on these results, we
describe a method to quantify nonlinear properties of microwave optomechanical
devices. Such a technique, available now in the quantum electro-mechanics
toolbox, but completely generic, is mandatory for the development of new
schemes where higher-order coupling terms are proposed as a new resource, like
Quantum Non-Demolition measurements, or in the search for new fundamental
quantum signatures, like Quantum Gravity. We also find that the motion imprints
a wide comb of extremely narrow peaks in the microwave output field, which
could also be exploited in specific microwave-based measurements, potentially
limited only by the quantum noise of the optical and the mechanical fields for
a ground-state cooled NEMS device.
- Abstract（参考訳）: キャビティ光力学系の非線形ダイナミクスについて検討する。
マイクロ波共振器に結合したドラムヘッド型ナノ電気機械共振器(nems)により,放射圧物理学によって生じる非線形性をほぼ理想的に研究できる。
機械式自己維持振動を誘発する強いマイクロ波ストークス励起下で実験を行った。
拡張非線形光学理論の枠組みで結果を解析し、オプト・メカニカル・ハミルトニアンにおける二次結合項と立方結合項を考える必要があることを示す。
真の幾何学的非線形性のみを考慮して測定値との定量的一致が得られる: レーザー駆動系とは対照的に、熱光学不安定性は観測されない。
本稿では,マイクロ波光機械デバイスの非線形特性を定量化する手法について述べる。
量子電気力学のツールボックスで現在利用できるが、完全に汎用的なこの手法は、量子非破壊測定のような新しいリソースとして高次結合項が提案される新しいスキームの開発や、量子重力のような新しい基本量子シグネチャの探索に必須である。
また、この運動はマイクロ波出力場において非常に狭いピークを広範囲に印字するが、これは特定のマイクロ波測定にも利用でき、光の量子ノイズと地中冷却NEMS装置の機械的ノイズによってのみ制限される可能性がある。
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