論文の概要: Dissipative-coupling-assisted laser cooling: limitations and perspectives

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.13650v2
• Date: Wed, 14 Oct 2020 14:59:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-08 02:39:40.237768
• Title: Dissipative-coupling-assisted laser cooling: limitations and perspectives
• Title（参考訳）: 散逸結合型レーザー冷却 : 限界と展望
• Authors: Alexander K. Tagantsev
• Abstract要約: 本稿では, 追加散逸などの小さな不完全性に対する感度が高いプロトコルを包括的に解析する。 冷却プロトコルとレッドサイドバンド励起またはフィードバックを用いた分散結合支援プロトコルの詳細な比較を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 91.3755431537592
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The recently identified possibility of ground-state cooling of a mechanical oscillator in the unresolved sideband regime by combination of the dissipative and dispersive optomechanical coupling under the red sideband excitation [Phys. Rev. A 88, 023850 (2013)], is currently viewed as a remarkable finding. We present a comprehensive analysis of this protocol, which reveals its very high sensitivity to small imperfections such as an additional dissipation, the inaccuracy of the optimized experimental settings, and the inaccuracy of the theoretical framework adopted. The impact of these imperfections on the cooling limit is quantitatively assessed. A very strong effect on the cooling limit is found from the internal cavity decay rate which even being small compared with the detection rate may drastically push that limit up, questioning the possibility of the ground state cooling. Specifically, the internal loss can only be neglected if the ratio of the internal decay rate to the detection rate is much smaller than the ratio of the cooling limit predicted by the protocol to the common dispersive-coupling assisted sideband cooling limit. More over, we establish that the condition of applicability of theory of that protocol is the requirement that the latter ratio is much smaller than one. A detailed comparison of the cooling protocol in question with the dispersive-coupling-assisted protocols which use the red sideband excitation or feedback is presented.
• Abstract（参考訳）: 近年,赤色サイドバンド励起下での分散性および分散性光メカニカルカップリング(phys. rev. a 88, 023850 (2013))の組み合わせによる非解決サイドバンド制御における機械振動子の基底状態冷却の可能性が注目されている。 本プロトコルの包括的解析により,追加の散逸,最適化された実験条件の不正確性,採用される理論的枠組みの不正確性など,小さな不完全性に対する高い感度を明らかにする。 これらの欠陥が冷却限界に与える影響を定量的に評価する。 冷却限界に対する強い影響は内部キャビティ崩壊率から見出され、検出速度に比べて小さい場合でもその限界を劇的に押し上げ、基底状態の冷却の可能性に疑問を呈する可能性がある。 具体的には、内部減衰率と検出率との比が、共通分散結合補助側バンド冷却限界に対するプロトコルによって予測される冷却限界の比よりもはるかに小さい場合にのみ内部損失を無視することができる。 さらに、そのプロトコルの理論の適用可能性の条件は、後者の比率が1よりもはるかに小さいという要件であることを示す。 問題となっている冷却プロトコルと、赤色のサイドバンド励振やフィードバックを用いた分散結合支援プロトコルの詳細な比較を行った。

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