論文の概要: Topological lattices realized in superconducting circuit optomechanics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.09133v3
- Date: Wed, 31 Aug 2022 16:01:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-07 21:46:29.835741
- Title: Topological lattices realized in superconducting circuit optomechanics
- Title（参考訳）: 超伝導回路光学におけるトポロジカル格子の実現
- Authors: Amir Youssefi, Shingo Kono, Andrea Bancora, Mahdi Chegnizadeh, Jiahe
Pan, Tatiana Vovk, Tobias J. Kippenberg
- Abstract要約: 局所プローブを使わずに,ハイブリッドモードのモード関数を直接測定できることを示す。
このような光学格子は、集合、量子多体、およびクエンチダイナミクスを探索するための道を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cavity optomechanics enables controlling mechanical motion via radiation
pressure interaction, and has contributed to the quantum control of engineered
mechanical systems ranging from kg scale LIGO mirrors to nano-mechanical
systems, enabling ground-state preparation, entanglement, squeezing of
mechanical objects, position measurements at the standard quantum limit and
quantum transduction. Yet, nearly all prior schemes have employed single- or
few-mode optomechanical systems. In contrast, novel dynamics and applications
are expected when utilizing optomechanical lattices, which enable to synthesize
non-trivial band structures, and have been actively studied in the field of
circuit QED. Superconducting microwave optomechanical circuits are a promising
platform to implement such lattices, but have been compounded by strict scaling
limitations. Here, we overcome this challenge and demonstrate topological
microwave modes in 1D circuit optomechanical chains realizing the
Su-Schrieffer-Heeger (SSH) model. Furthermore, we realize the strained graphene
model in a 2D optomechanical honeycomb lattice. Exploiting the embedded
optomechanical interaction, we show that it is possible to directly measure the
mode functions of the hybridized modes without using any local probe. This
enables us to reconstruct the full underlying lattice Hamiltonian and directly
measure the existing residual disorder. Such optomechanical lattices,
accompanied by the measurement techniques introduced, offers an avenue to
explore collective, quantum many-body, and quench dynamics, topological
properties and more broadly, emergent nonlinear dynamics in complex
optomechanical systems with a large number of degrees of freedoms.
(Keywords: Quantum Optomechanics, Superconducting Circuit Electromecahnics)
- Abstract（参考訳）: キャビティ光学は、放射圧相互作用による機械的運動の制御を可能にし、kgスケールのligoミラーからナノメカニカルシステムまでエンジニアリングされた機械システムの量子制御に寄与し、基底状態の準備、絡み合い、機械的物体のスクイーズ、標準量子限界における位置測定、量子変換を可能にした。
しかし、それまでのほとんどのスキームはシングルモードまたは数モードのオプトメカニクスシステムを採用している。
対照的に、新しいダイナミクスと応用は、非自明なバンド構造を合成できる光機械的格子を利用する際に期待され、回路qedの分野で積極的に研究されている。
超伝導マイクロ波光機械回路は、そのような格子を実装するための有望なプラットフォームであるが、厳格なスケーリング制限によって複合化されている。
本稿では、この課題を克服し、Su-Schrieffer-Heeger(SSH)モデルを実現する1次元回路光学鎖におけるトポロジカルマイクロ波モードを示す。
さらに, 2次元オプティメカルハニカム格子におけるグラフェンのひずみモデルも実現した。
組込みオプテメカル相互作用を爆発させることにより,局所プローブを使わずに,ハイブリッドモードのモード関数を直接測定できることが示される。
これにより、基礎となる格子ハミルトニアンを再構築し、既存の残留障害を直接測定することができる。
このような光力学格子は、導入された測定技術と共に、集合的、量子多体、クエンチ力学、位相的性質、さらに多くの自由度を持つ複雑な光力学系における創発的非線形力学を探求する道筋を提供する。
(キーワード:量子光学、超伝導回路電界)
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