論文の概要: Quantum metrology with optomechanical systems in the nonlinear regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.11656v1
- Date: Wed, 25 Mar 2020 21:53:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-27 22:37:28.286930
- Title: Quantum metrology with optomechanical systems in the nonlinear regime
- Title（参考訳）: 非線形状態における光学系を持つ量子力学
- Authors: Sofia Qvarfort
- Abstract要約: この論文は非線形空洞光学系の記述と応用に焦点を当てている。
拡張オプティメカルハミルトニアンが与えられた量子フィッシャー情報の一般表現を導出する。
我々の結果は、光学系が原理的には強力な量子センサーとして使用できることを示唆している。
- 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: This thesis focuses on the mathematical description and application of
nonlinear cavity optomechanical systems. The first part is concerned with
solving the dynamics of the standard nonlinear optomechanical Hamiltonian with
an additional time-dependent mechanical displacement and single-mode squeezing
term. The solution is based on identifying a Lie algebra that generates the
time-evolution of the system, which reduces the problem to considering a finite
set of coupled ordinary differential equations of real functions. The second
part applies the solutions of the extended optomechanical Hamiltonian to the
study of non-Gaussianity. We compute the non-Gaussian character of an
optomechanical state as a function of the parameters in the Hamiltonian, and
investigate the interplay between the non-Gaussianity, the strength of the
nonlinear coupling and the strength of the single-mode mechanical squeezing
term. We find that the strength and form of the nonlinear coupling strongly
impacts the non-Gaussianity, and that its relationship with the squeezing term
is highly complex. The third part concerns the use of nonlinear optomechanical
systems as quantum sensors. We derive a general expression of the quantum
Fisher information given the extended optomechanical Hamiltonian and
demonstrate its applicability through three concrete examples: estimating the
strength of a nonlinear light--matter coupling, the strength of a
time-modulated mechanical displacement, and the strength of a single-mode
mechanical squeezing parameter, all of which are modulated at resonance. In the
last Chapter of the thesis, we consider the estimation of a constant
gravitational acceleration with an optomechanical system. Our results suggest
that optomechanical systems could, in principle, be used as powerful quantum
sensors.
- Abstract（参考訳）: この論文は非線形空洞光学系の数学的記述と応用に焦点を当てている。
第1部は、時間依存的な機械的変位と単一モードのスクイーズ項を付加した標準非線形光学ハミルトンの力学の解法に関するものである。
この解は、システムの時間進化を生成するリー代数の同定に基づいており、これは実函数の連結常微分方程式の有限集合を考えることに問題を還元する。
第二部は、拡張光学的ハミルトンの解を非ガウス性の研究に適用する。
我々は、ハミルトニアンにおけるパラメータの関数として光力学状態の非ガウス性特性を計算し、非ガウス性、非線形結合の強さ、単モード機械スクイーズ項の強度の相互作用について検討する。
非線形結合の強さと形式は非ガウス性に強く影響し、スクイーズ項との関係は非常に複雑である。
第3部は非線形光学系を量子センサーとして用いることである。
拡張光機械的ハミルトニアンを与えられた量子フィッシャー情報の一般表現を導出し、非線形光-物質結合の強さ、時間変調された機械的変位の強さ、および共振で変調される単モード機械スクイージングパラメータの強度の3つの具体例を通してその適用性を示す。
論文の最後の章では、光学力学系による一定の重力加速度の推定について考察する。
その結果、光学力学系は原則として強力な量子センサーとして使用できることが示唆された。
関連論文リスト
- Quantum algorithms to simulate quadratic classical Hamiltonians and optimal control [0.0]
量子アルゴリズムを用いて,古典力学系における興味量を推定する。
古典システムの最適制御を設計する問題は、ラグランジアンの第2変種とみなすことができる。
我々は、リカティ微分方程式を非線形状態にうまく解くための効率的な量子アルゴリズムを与える。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-10T18:53:22Z) - Coarse-Graining Hamiltonian Systems Using WSINDy [0.0]
そこで,WSINDy は大規模内在系の存在下でハミルトン系を小さくすることに成功した。
WSINDy は、ハミルトンベクトル場の試行基底に制限を加えることにより、ハミルトン構造を自然に保存する。
また、ベクトル場のレベルでの1次平均化は、ほぼ周期的なハミルトン系におけるハミルトン構造を保存することを証明して平均化理論に寄与する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-09T17:20:04Z) - Enhanced optomechanical nonlinearity through non-Markovian mechanical
noise [0.0]
非線形性の強度は一般にマルコフの浴スペクトルによって低下するが,非マルコフの構造を持つ浴を構築すれば向上できることを示す。
結果は、強力な光学的非線形性を達成するための将来の光学的実験に潜在的な意味を持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-02T12:54:01Z) - Unconditional Wigner-negative mechanical entanglement with
linear-and-quadratic optomechanical interactions [62.997667081978825]
機械共振器で無条件にウィグナー負の絡み合った状態を生成するための2つのスキームを提案する。
両スキームが2モード圧縮真空の絡み合いと3次非線形性を組み合わせたウィグナー負の絡み合い状態の安定化を解析的に示す。
次に, 熱デコヒーレンスの存在下で安定化された近似CPE状態によって得られたウィグナー負の絡み合いの強靭性をテストするため, 広範囲な数値シミュレーションを行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-07T19:00:08Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z) - Decimation technique for open quantum systems: a case study with
driven-dissipative bosonic chains [62.997667081978825]
量子系の外部自由度への不可避結合は、散逸(非単体)ダイナミクスをもたらす。
本稿では,グリーン関数の(散逸的な)格子計算に基づいて,これらのシステムに対処する手法を提案する。
本手法のパワーを,複雑性を増大させる駆動散逸型ボゾン鎖のいくつかの例で説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-15T19:00:09Z) - Dissipative optomechanical preparation of non-Gaussian mechanical
entanglement [0.0]
本研究は, 空洞散逸を生かして非線形状態における非ガウス二部奏法をオンデマンドで構築する手法を提案する。
この手法は、最先端の光学系におけるデコヒーレンスと温度の存在において堅牢であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-20T10:09:18Z) - Exact solutions of interacting dissipative systems via weak symmetries [77.34726150561087]
我々は任意の強い相互作用や非線形性を持つクラスマルコフ散逸系(英語版)のリウヴィリアンを解析的に対角化する。
これにより、フルダイナミックスと散逸スペクトルの正確な記述が可能になる。
我々の手法は他の様々なシステムに適用でき、複雑な駆動散逸量子系の研究のための強力な新しいツールを提供することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-27T17:45:42Z) - Stoquasticity in circuit QED [78.980148137396]
スケーラブルな符号-確率自由経路積分モンテカルロシミュレーションは一般にそのようなシステムに対して可能であることを示す。
我々は、実効的、非確率的クビットハミルトニアンが容量結合された束量子ビットの系に現れるという最近の発見を裏付ける。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-02T16:41:28Z) - Frequency-resolved photon correlations in cavity optomechanics [58.720142291102135]
光学系から放出される光子の周波数分解相関を解析する。
時間遅延相関がシステムのダイナミクスに関する情報を明らかにする方法について論じる。
このシステムに対する深い理解は、光学学における非線形現象を探索する新しい実験を引き起こす可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-14T06:17:36Z) - Optimal estimation of time-dependent gravitational fields with quantum
optomechanical systems [0.0]
非線形状態において理想的な光学系で達成できる基本感度について検討する。
この結果は、小さな振動する質量からの重力場の測定に特に当てはまる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-14T18:00:01Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。