論文の概要: Ponderomotive squeezing of light by a levitated nanoparticle in free space

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.09063v1
• Date: Fri, 18 Feb 2022 07:57:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-24 17:42:35.956973
• Title: Ponderomotive squeezing of light by a levitated nanoparticle in free space
• Title（参考訳）: 浮遊ナノ粒子による自由空間での軽視的光遮蔽
• Authors: Andrei Militaru, Massimiliano Rossi, Felix Tebbenjohanns, Oriol Romero-Isart, Martin Frimmer, Lukas Novotny
• Abstract要約: 光との相互作用により機械的に適合した素子を運動させることができる。 この光を駆動する運動は、電磁場における思慮的な相関を生じさせる。 空洞はしばしばこれらの相関性を高めるために使われます それらが光の量子的スクイーズを生成する地点まで。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: A mechanically compliant element can be set into motion by the interaction with light. In turn, this light-driven motion can give rise to ponderomotive correlations in the electromagnetic field. In optomechanical systems, cavities are often employed to enhance these correlations up to the point where they generate quantum squeezing of light. In free-space scenarios, where no cavity is used, observation of squeezing remains possible but challenging due to the weakness of the interaction, and has not been reported so far. Here, we measure the ponderomotively squeezed state of light scattered by a nanoparticle levitated in a free-space optical tweezer. We observe a reduction of the optical fluctuations by up to $25$~\% below the vacuum level, in a bandwidth of about $15$~kHz. Our results are well explained by a linearized dipole interaction between the nanoparticle and the electromagnetic continuum. These ponderomotive correlations open the door to quantum-enhanced sensing and metrology with levitated systems, such as force measurements below the standard quantum limit.
• Abstract（参考訳）: 光との相互作用により機械的に適合した素子を運動させることができる。 逆に、この光駆動運動は電磁界における主観的相関を生じさせる。 オプティメカルシステムでは、これらの相関性を高めるためにしばしばキャビティが使われ、光の量子的スクイーズを生成する。 空洞を使用しない自由空間のシナリオでは、スキーズ観測は可能であるが、相互作用の弱さのため困難であり、これまで報告されていない。 ここでは、自由空間光トウェザに浮かぶナノ粒子が散乱した光を、表面的に絞った状態で測定する。 我々は、光ゆらぎを真空レベル以下で最大$25$~$\%低減し、約15$~khzの帯域幅で観測する。 この結果はナノ粒子と電磁連続体との線形双極子相互作用によってよく説明される。 これらの振舞いの相関は、標準量子限界以下での力測定など、余暇なシステムによる量子強調センシングと気象学への扉を開く。

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