論文の概要: A macroscopic object passively cooled into its quantum ground state of
motion: beyond single-mode cooling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.09541v3
- Date: Tue, 26 Oct 2021 09:33:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 04:31:10.101501
- Title: A macroscopic object passively cooled into its quantum ground state of
motion: beyond single-mode cooling
- Title（参考訳）: 量子的な基底状態へ受動的に冷却される巨視的物体:単一モード冷却を超えて
- Authors: D. Cattiaux, I. Golokolenov, S. Kumar, M. Sillanp\"a\"a, L. Mercier de
L\'epinay, R. R. Gazizulin, X. Zhou, A. D. Armour, O. Bourgeois, A. Fefferman
and E. Collin
- Abstract要約: パイオニアリング実験はミクロンサイズの機械系の量子的挙動を探求し始めた。
ここでは, デバイスの基本振動モードの揺らぎをクライオスタットと非平衡に報告する。
これらは、局地的な環境と驚くほど複雑な相互作用を示し、2つの異なる熱力学浴の特性を調査することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The building blocks of Nature, namely atoms and elementary particles, are
described by quantum mechanics. This fundamental theory is the ground on which
physicists have built their major mathematical models [1]. Today, the unique
features of quantum objects have led to the advent of promising quantum
technologies [2, 3]. However, the macroscopic world is manifestly classical,
and the nature of the quantum-to-classical crossover remains one of the most
challenging open question of Science to date. In this respect, moving objects
play a specific role [4, 5]. Pioneering experiments over the last few years
have begun exploring quantum behaviour of micron-sized mechanical
systems,either by passively cooling single GHz modes, or by adapting laser
cooling techniques developed in atomic physics to cool specific modes far below
the temperature of their surroundings [6-11]. Here instead we describe a very
different approach, passive cooling of a micromechanical system down to 500
microK, reducing the average number of quanta in the fundamental vibrational
mode at 15 MHz to just 0.3 (with even lower values expected for higher
harmonics); the challenge being to be still able to detect the motion without
disturbing the system noticeably. With such an approach higher harmonics and
the surrounding environment are also cooled, leading to potentially much longer
mechanical coherence times, and enabling experiments questioning mechanical
wave-function collapse [12], potentially from the gravitational background [13,
14], and quantum thermodynamics [15]. Beyond the average behaviour, here we
also report on the fluctuations of the fundamental vibrational mode of the
device in-equilibrium with the cryostat. These reveal a surprisingly complex
interplay with the local environment and allow characteristics of two distinct
thermodynamic baths to be probed.
- Abstract（参考訳）: 自然の構成要素、すなわち原子と素粒子は量子力学によって記述される。
この基礎理論は、物理学者が主要な数学的モデル [1] を構築した基礎である。
今日、量子オブジェクトのユニークな特徴は、有望な量子技術 [2, 3] の出現につながった。
しかし、マクロ世界は明らかに古典的であり、量子-古典的交叉の性質は、今日まで最も難しい科学の課題の1つである。
この点において、動くオブジェクトは特定の役割を果たす[4, 5]。
近年のパイオニアリング実験では、単一GHzモードを受動的に冷却したり、原子物理学で開発されたレーザー冷却技術を適用して、周囲の温度よりはるかに低い特定のモードを冷却することで、ミクロンサイズの機械システムの量子挙動の探索が始まっている。
ここでは, マイクロメカニカルシステムの500マイクロKへの受動的冷却, 15MHzの基本振動モードにおける量子数の平均値の0.3に減少する(高調波に期待される値も低い)という, 非常に異なるアプローチについて述べる。
このようなアプローチにより、高調波と周囲の環境も冷却され、機械的なコヒーレンス時間がより長くなり、重力背景[13, 14]と量子熱力学[15]から機械的波動関数崩壊[12]に疑問を呈する実験が可能になる。
平均的な挙動以外にも, デバイスの基本振動モードとクライオスタットとの平衡のゆらぎについて報告する。
これらは驚くほど複雑な局所環境の相互作用を示し、2つの異なる熱力学浴の特性を探せる。
関連論文リスト
- Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。
古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。
本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z) - Optical self-cooling of a membrane oscillator in a cavity optomechanical
experiment at room temperature [0.0]
熱ノイズは、マクロ系における量子の振る舞いを観測する大きな障害である。
レーザー源の過度な古典的ノイズにより, 余分な冷却が防止されることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-24T08:56:23Z) - Hamiltonian Simulation of Quantum Beats in Radical Pairs Undergoing
Thermal Relaxation on Near-term Quantum Computers [0.0]
ラジカル対機構の量子力学は、量子生物学、材料科学、スピン化学の主要な推進力である。
我々は量子ビート現象を受ける2つのラジカル対系のハミルトニアン進化と熱緩和をシミュレートするために量子コンピュータを利用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-22T07:29:25Z) - Mesoscopic Quantum Thermo-mechanics: a new frontier of experimental
physics [0.0]
実験者は、メソスコピック・オブジェクト内のメカニカル・モードを量子レベルまで制御できることを実証した。
メカニカルフォック状態を作成したり、異なる物体から機械的モードを絡ませたり、量子情報を保存したり、ある量子ビットから別の量子ビットへ転送したりすることが可能になった。
これらの全ては、特に量子技術のための新しいエンジニアリングリソースとして言及されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-20T13:35:13Z) - Measurement-based preparation of non-Markovian and multimode mechanical
states [0.0]
室内温度非古典状態の作成に測定に基づく状態条件付けを用いる方法について検討する。
非マルコフデコヒーレンスを有するナノメカニカル共振器の条件冷却を実証する。
複数共振器モードの集合的測定により状態準備の質が向上することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-27T04:57:35Z) - Exploration of doped quantum magnets with ultracold atoms [0.0]
近年のFermi-Hubbardモデルにおける冷間原子実現の成果を概観する。
そこで本研究では, 低温原子が探索する新たな方向として, 混合次元二層膜システムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-16T17:59:59Z) - Taking the temperature of a pure quantum state [55.41644538483948]
温度は一見単純な概念で、量子物理学研究の最前線ではまだ深い疑問が浮かび上がっています。
本稿では,量子干渉による純状態の温度測定手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:18:37Z) - Evolution of a Non-Hermitian Quantum Single-Molecule Junction at
Constant Temperature [62.997667081978825]
常温環境に埋め込まれた非エルミート量子系を記述する理論を提案する。
確率損失と熱ゆらぎの複合作用は分子接合の量子輸送を補助する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T14:33:34Z) - Spin Entanglement and Magnetic Competition via Long-range Interactions
in Spinor Quantum Optical Lattices [62.997667081978825]
超低温物質中における空洞を介する長距離磁気相互作用と光学格子の効果について検討した。
競合シナリオを導入しながら,グローバルな相互作用がシステムの根底にある磁気特性を変化させていることが判明した。
これにより、量子情報目的のためのロバストなメカニズムの設計に向けた新しい選択肢が可能になる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-16T08:03:44Z) - Analog cosmological reheating in an ultracold Bose gas [58.720142291102135]
超低温ボースガス中の一般宇宙論単体モデルの再加熱様ダイナミクスを量子シミュレーションする。
非相対論的極限において、拡大時空と背景振動インフラトン場を模倣する。
提案された実験は、弱い結合状態を超えても、最近まで進化を探求する可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-05T18:00:26Z) - Quantum Hall phase emerging in an array of atoms interacting with
photons [101.18253437732933]
位相量子相は現代物理学の多くの概念の根底にある。
ここでは、トポロジカルエッジ状態、スペクトルランダウレベル、ホフスタッターバタフライを持つ量子ホール相が、単純な量子系に出現することを明らかにする。
このようなシステムでは、古典的なディックモデルによって記述されている光に結合した2レベル原子(量子ビット)の配列が、最近、低温原子と超伝導量子ビットによる実験で実現されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-18T14:56:39Z)
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。