論文の概要: Quantum theory of feedback cooling of an anelastic macro-mechanical
oscillator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.02412v1
- Date: Wed, 3 Nov 2021 18:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-09 06:41:05.765381
- Title: Quantum theory of feedback cooling of an anelastic macro-mechanical
oscillator
- Title(参考訳): 無弾性マクロメカニカル発振器のフィードバック冷却の量子理論
- Authors: Kentaro Komori, Dominika \v{D}urov\v{c}\'ikov\'a, Vivishek Sudhir
- Abstract要約: 運動基底状態への効率的な冷却を実現するために,主観的に生成した量子相関を利用する方法を示す。
これは、純粋な運動状態で調製されたミリグラム規模の機械振動子を必要とする実験の道を開くものだ。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Conventional techniques for laser cooling, by coherent scattering off of
internal states or through an optical cavity mode, have so far proved
inefficient on mechanical oscillators heavier than a few nanograms. That is
because larger oscillators vibrate at frequencies much too small compared to
the scattering rates achievable by their coupling to auxiliary modes.
Decoherence mechanisms typically observed in heavy low frequency elastically
suspended oscillators also differ markedly from what is assumed in conventional
treatments of laser cooling. We show that for a low-frequency anelastic
oscillator forming the mechanically compliant end-mirror of a cavity, detuned
optical readout, together with measurement-based feedback to stiffen and dampen
it, can harness ponderomotively generated quantum correlations, to realize
efficient cooling to the motional ground state. This will pave the way for
experiments that call for milligram-scale mechanical oscillators prepared in
pure motional states, for example, for tests of gravity's effect on massive
quantum systems.
- Abstract(参考訳): 従来のレーザー冷却技術では、内部状態のコヒーレント散乱や光キャビティモードにより、数ナノグラム以上の機械振動子では非効率であることが証明されている。
これは、大きな発振器が補助モードへの結合によって得られる散乱速度に比べて、周波数が小さすぎるためである。
重低周波弾性懸濁発振器で一般的に見られるデコヒーレンス機構は、従来のレーザー冷却法とは大きく異なる。
キャビティの機械的に適合する終端ミラーを形成する低周波非弾性発振器では、計測に基づくフィードバックを併用して剛化・減衰させることで、定量的に生成された量子相関を活用し、運動基底状態への効率的な冷却を実現することができる。
これは、例えば巨大な量子系に対する重力の影響の試験のために、純粋な運動状態で準備されたミリグラム規模の機械振動子を求める実験の道を開くだろう。
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