論文の概要: Ground-state cooling of mechanical resonators by quantum reservoir engineering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.09518v2
• Date: Wed, 19 May 2021 04:01:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-23 19:09:27.203216
• Title: Ground-state cooling of mechanical resonators by quantum reservoir engineering
• Title（参考訳）: 量子貯留層工学による機械共振器の地上冷却
• Authors: M. Tahir Naseem, \"Ozg\"ur E. M\"ustecapl{\i}o\u{g}lu
• Abstract要約: 本稿では,機械共振器を量子基底状態に冷却する手法を提案する。 我々は、同じ目的を達成するために、非コヒーレントな熱源を考える。 本研究では, ほぼ縮退する2つの機械共振器の同時冷却が可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a scheme to cool down a mechanical resonator to its quantum ground-state, which is interacting with a working fluid via an optomechanical-like coupling. As opposed to standard laser cooling schemes where coherence renders the motion of a resonator to its ground-state, we consider an incoherent thermal source to achieve the same aim. We show that simultaneous cooling of two degenerate or near-degenerate mechanical resonators is possible, which is otherwise a challenging goal to achieve. The generalization of this method to the simultaneous cooling of multiple resonators is straightforward. Spectral filtering of the coupling between the cooling agent and the baths is a key to realize cooling in our scheme. The underlying physical mechanism of cooling is explained by investigating a direct connection between the laser sideband cooling and cooling by heating in a standard optomechanical setting. Our advantageous scheme of cooling enabled by quantum reservoir engineering can be realized in various setups, employing parametric coupling of a cooling agent with the target systems. We also discuss using non-thermal baths to simulate ultra-high temperature thermal baths for cooling.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 作動流体と相互作用する量子基底状態に対して, 機械的共振器を冷却する方式を提案する。 共振器の動作を基底状態にレンダリングする標準的なレーザー冷却方式とは対照的に,同じ目的を達成するための非コヒーレント熱源を考える。 2つの縮退またはほぼ縮退したメカニカル共振器の同時冷却が可能であり、それ以外は達成が困難な目標である。 この方法の複数の共振器の同時冷却への一般化は簡単である。 冷却剤と浴槽とのカップリングのスペクトルフィルタリングは,本方式で冷却を実現するための鍵となる。 冷却の基盤となる物理的メカニズムは、レーザーサイドバンド冷却と冷却による冷却の直接接続を標準の光学的条件で調べることによって説明される。 量子貯留層工学によって実現される冷却の利点は, 冷却剤とターゲットシステムのパラメトリック結合を用いて, 様々な構成で実現可能である。 また, 超高温熱浴をシミュレートする非熱浴についても検討した。

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