論文の概要: Coherent feedback cooling of a nanomechanical membrane with atomic spins
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.09802v2
- Date: Thu, 10 Mar 2022 17:32:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-07 12:26:46.214887
- Title: Coherent feedback cooling of a nanomechanical membrane with atomic spins
- Title（参考訳）: 原子スピンを有するナノメカニカル膜のコヒーレントフィードバック冷却
- Authors: Gian-Luca Schmid, Chun Tat Ngai, Maryse Ernzer, Manel Bosch Aguilera,
Thomas M. Karg and Philipp Treutlein
- Abstract要約: コヒーレントフィードバックは、測定を必要とせずに、システムを目標状態に向けて安定化させる。
我々は光コヒーレントフィードバックを用いて、原子スピンをコントローラとしてナノメカニカル膜を遠隔から冷却する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Coherent feedback stabilises a system towards a target state without the need
of a measurement, thus avoiding the quantum backaction inherent to
measurements. Here, we employ optical coherent feedback to remotely cool a
nanomechanical membrane using atomic spins as a controller. Direct manipulation
of the atoms allows us to tune from strong-coupling to an overdamped regime.
Making use of the full coherent control offered by our system, we perform
spin-membrane state swaps combined with stroboscopic spin pumping to cool the
membrane in a room-temperature environment to ${T}={216}\,\mathrm{mK}$
($\bar{n}_{m} = 2.3\times 10^3$ phonons) in ${200}\,\mathrm{{\mu}s}$. We
furthermore observe and study the effects of delayed feedback on the cooling
performance. Starting from a cryogenically pre-cooled membrane, this method
would enable cooling of the mechanical oscillator close to its quantum
mechanical ground state and the preparation of nonclassical states.
- Abstract（参考訳）: コヒーレントフィードバックは、測定を必要とせずにシステムを目標状態に向けて安定化させ、測定に固有の量子バックアクションを避ける。
ここでは,光コヒーレントフィードバックを用いて,原子スピンをコントローラとしてナノメカニカル膜を遠隔から冷却する。
原子を直接操作することで、強い結合から過度に破壊された状態まで調整できます。
本システムが提供する完全なコヒーレント制御を利用して, 室温環境における膜を冷却するためにストロボスコープのスピンポンプと組み合わされたスピン膜状態スワップを行い, ${t}={216}\,\mathrm{mk}$ (\bar{n}_{m} = 2.3\times 10^3$ phonons) を$200}\,\mathrm{{\mu}s}$ とする。
さらに, 遅延フィードバックが冷却性能に及ぼす影響を観察・検討した。
この方法は低温で冷却された膜から始まり、量子力学的基底状態に近い機械振動子の冷却と非古典的状態の調製を可能にする。
関連論文リスト
- Motional sideband asymmetry of a solid-state mechanical resonator at room temperature [0.0]
室温から量子基底状態に近い中間層の膜をサイドバンド冷却する。
2重ホモジン測定において、運動側バンド非対称性を観察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-12T21:23:38Z) - 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) - Quantum field heat engine powered by phonon-photon interactions [58.720142291102135]
2つの振動ミラーを持つ空洞に基づく量子熱エンジンを提案する。
エンジンは、壁とフィールドモードが非線形ハミルトニアンを介して相互作用するオットーサイクルを実行する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-10T20:27:15Z) - Optical coherent feedback control of a mechanical oscillator [0.0]
量子物理学では、測定はシステムの状態を読み取るだけでなく、それを不可逆的に修正する。
システムを実際に測定することなく、コヒーレントに量子信号を処理し、フィードバックする、異なるタイプのフィードバックが可能である。
本稿では,光キャビティ内におけるナノメカニカル膜の運動状態を制御するための光コヒーレントフィードバックプラットフォームの実現について報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-14T09:57:04Z) - Laser cooling a membrane-in-the-middle system close to the quantum
ground state from room temperature [0.0]
室温から直接量子基底状態に近い超コヒーレントで軟質な機械共振器をレーザ冷却する。
我々は、コヒーレントと測定に基づく量子制御技術の強力な組み合わせを紹介する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-22T15:24:41Z) - Dispersive readout of molecular spin qudits [68.8204255655161]
複数の$d > 2$ スピン状態を持つ「巨大」スピンで表される磁性分子の物理を研究する。
動作の分散状態における出力モードの式を導出する。
キャビティ透過の測定により,クイディットのスピン状態が一意に決定できることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-29T18:00:09Z) - Quantum control of nuclear spin qubits in a rapidly rotating diamond [62.997667081978825]
固体中の核スピンは環境に弱く結合し、量子情報処理と慣性センシングの魅力的な候補となる。
我々は、原子核スピンコヒーレンス時間よりも高速で1,kHzで物理的に回転するダイヤモンド中の光核スピン偏光と原子核スピンの高速量子制御を実証した。
我々の研究は、それまで到達不可能だったNV核スピンの自由を解放し、量子制御と回転センシングに対する新しいアプローチを解き放つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-27T03:39:36Z) - Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。
1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。
ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z) - 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) - Feedback Induced Magnetic Phases in Binary Bose-Einstein Condensates [0.0]
ボース・アインシュタイン凝縮体の量子フィードバック制御のための理論ツールボックスを開発した。
この結果は,ボース・アインシュタイン凝縮体の閉ループ量子制御が,低温原子系における量子工学の強力な新しいツールであることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-14T18:00:15Z) - Algorithmic Cooling of Nuclear Spin Pairs using a Long-Lived Singlet
State [48.7576911714538]
長寿命の核一重項状態を利用してスピンペア系のアンサンブルにおいて大きな冷却が達成されることを示す。
これは量子重畳状態を用いたアルゴリズム冷却の最初の実演である。
論文 参考訳（メタデータ） (2019-12-31T09:57:03Z)
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。