論文の概要: Cavity nano-optomechanics with suspended subwavelength-sized nanowires
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.02860v1
- Date: Tue, 6 Dec 2022 10:04:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 17:49:59.739950
- Title: Cavity nano-optomechanics with suspended subwavelength-sized nanowires
- Title（参考訳）: 懸濁サブ波長ナノワイヤを用いたキャビティナノオプトメカニクス
- Authors: Antoine Reigue, Francesco Fogliano, Philip Heringlake, Laure Mercier
de L\'epinay, Benjamin Besga, Jakob Reichel, Benjamin Pigeau, Olivier Arcizet
- Abstract要約: ナノワイヤの内部共鳴は光ナノワイヤ相互作用を強化し、巨大な結合強度を与える。
位置依存型パラメトリックおよび散逸型オプトメカニカルカップリング強度を記述したオプトメカニカル相互作用の両面について検討した。
この研究は、ナノ共振器を用いた量子光学の分野における視点を開き、例えば、単一光子レベルに近い外部のキャビティ場をブロードバンドスキューズする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: In the field of cavity nano-optomechanics, the nanoresonator-in-the-middle
approach consists in inserting a sub-wavelength sized deformable resonator,
here a nanowire, in the small mode volume of a fiber microcavity. Internal
resonances in the nanowire enhance the light nanowire interaction which provide
giant coupling strengthes -- sufficient to enter the single photon regime of
cavity optomechanics -- at the condition to precisely position the nanowire
within the cavity field. Here we expose a theoretical description that combines
an analytical formulation of the Mie-scattering of the intracavity light by the
nanowire and an input-output formalism describing the dynamics of the
intracavity optical eigenmodes. We investigate both facets of the
optomechanical interaction describing the position dependent parametric and
dissipative optomechanical coupling strengths, as well as the optomechanical
force field experienced by the nanowire. We find a quantitative agreement with
recent experimental realization. We discuss the specific phenomenology of the
optomechanical interaction which acquires a vectorial character since the
nanowire can identically vibrate along both transverse directions: the
optomechanical force field presents a non-zero rotational, while anomalous
positive cavity shifts are expected. Taking advantage of the large Kerr-like
non linearity, this work opens perspectives in the field of quantum optics with
nanoresonator with for instance broadband squeezing of the outgoing cavity
fields close to the single photon level.
- Abstract（参考訳）: キャビティナノオプトメカニクスの分野では、ナノ共振子の中間アプローチは、ファイバマイクロキャビティの小さなモードボリュームにサブ波長の変形可能な共振器(ここでナノワイヤ)を挿入することである。
ナノワイヤの内部共鳴は、ナノワイヤをキャビティフィールド内に正確に配置する条件下で、巨大な結合強度(キャビティオメカニクスの単一光子状態に入るのに十分な)を提供する光ナノワイヤ相互作用を強化する。
ここでは、ナノワイヤによる共振器内光のMie散乱の解析的定式化と、共振器内光固有モードの力学を記述した入出力形式とを組み合わせた理論的記述を公開する。
位置依存パラメトリックおよび散逸型オプトメカニカルカップリング強度を記述したオプトメカニカル相互作用の両面と,ナノワイヤが経験するオプトメカニカル力場について検討した。
我々は最近の実験的実現と定量的に一致している。
ナノワイヤが両横方向を同時に振動できるのでベクトル的特性を得る光学的相互作用の具体的な現象を議論する: 光学的力場は非ゼロ回転であり、異常な正の空洞シフトが期待できる。
カーライクな大きな非線形性を利用して、この研究はナノ共振器を用いた量子光学の分野の視点を開き、例えば、単一光子レベルに近い外部のキャビティ場をブロードバンドスキューズする。
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