論文の概要: Multimode optomechanical cooling via general dark-mode control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.14885v3
- Date: Wed, 3 Aug 2022 05:04:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-10 01:15:52.082247
- Title: Multimode optomechanical cooling via general dark-mode control
- Title（参考訳）: 一般暗モード制御によるマルチモード光機械冷却
- Authors: Jian Huang, Deng-Gao Lai, Cheng Liu, Jin-Feng Huang, Franco Nori,
Jie-Qiao Liao
- Abstract要約: ダークモード効果は、共通のキャビティフィールドモードに光学的に結合された縮退した機械モードの地中冷却のための頑丈な障害である。
暗モードを破って2つの縮退またはほぼ縮退するメカニカルモードを同時に冷却するための補助キャビティモード法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.204626024588376
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The dark-mode effect is a stubborn obstacle for ground-state cooling of
multiple degenerate mechanical modes optomechanically coupled to a common
cavity-field mode. Here we propose an auxiliary-cavity-mode method for
simultaneous ground-state cooling of two degenerate or near-degenerate
mechanical modes by breaking the dark mode. We find that the introduction of
the auxiliary cavity mode not only breaks the dark-mode effect, but also
provides a new cooling channel to extract the thermal excitations stored in the
dark mode. Moreover, we study the general physical-coupling configurations for
breaking the dark mode in a generalized networkcoupled four-mode optomechanical
system consisting of two cavity modes and two mechanical modes. We find the
analytical dark-mode-breaking condition in this system. This method is general
and it can be generalized to break the dark-mode effect and to realize the
simultaneous ground-state cooling in a multiple-mechanicalmode optomechanical
system. We also demonstrate the physical mechanism behind the dark-mode
breaking by studying the breaking of dark-state effect in the N-type four-level
atomic system. Our results not only provide a general method to control various
dark-mode and dark-state effects in physics, but also present an opportunity to
the study of macroscopic quantum phenomena and applications in
multiple-mechanical-resonator systems.
- Abstract（参考訳）: ダークモード効果は、複数の縮退したメカニカルモードを共通のキャビティフィールドモードと光学的に結合した地上冷却のための頑固な障害物である。
本稿では,2つの縮退・縮退メカニカルモードを同時に冷却する補助キャビティモード法を提案する。
補助キャビティモードの導入はダークモード効果を損なうだけでなく、ダークモードに格納された熱励起を抽出するための新しい冷却チャネルも提供する。
さらに,2つのキャビティモードと2つのメカニカルモードからなるネットワーク結合型4モード光機械システムにおいて,ダークモードを破る一般的な物理結合構成について検討した。
本システムでは,解析的なダークモード破壊条件を見いだす。
本手法は汎用的で,マルチメカニカルモード光機械システムにおいて,ダークモード効果を壊し,同時に地中冷却を実現するように一般化することができる。
また、N型4レベル原子系におけるダークステート効果の破れを研究することにより、ダークモード破壊の背後にある物理的メカニズムを実証する。
この結果は、物理における様々な暗モードおよび暗モード効果を制御する一般的な方法を提供するだけでなく、マクロ量子現象の研究や、マルチメカニカル共振器システムにおける応用の機会を与える。
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