論文の概要: Molecular optomechanics in the anharmonic regime: from nonclassical
mechanical states to mechanical lasing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.15152v1
- Date: Tue, 27 Jun 2023 02:17:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-28 14:59:26.752552
- Title: Molecular optomechanics in the anharmonic regime: from nonclassical
mechanical states to mechanical lasing
- Title（参考訳）: 無調波状態における分子光学力学--非古典的力学状態からメカニカルラシングへ
- Authors: Miko{\l}aj K. Schmidt and Michael J. Steel
- Abstract要約: 非調和性は機械的増幅を効果的に抑制し、コヒーレントな機械的振動の開始をシフトし、形を変えることができることを示す。
我々の推定では、どちらの効果も既存のSurface Enhanced Raman Scatteringの実装の範囲内にあるはずである。
- 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 aims to establish optical control over vibrations of
mechanical systems, to heat, cool or to drive them toward coherent, or
nonclassical states. This field was recently extended to include molecular
optomechanics, which describes the dynamics of THz molecular vibrations coupled
to the optical fields of lossy cavities via Raman transitions, and was
developed to understand the anomalous amplification of optical phonons in
Surface-Enhanced Raman Scattering experiments. But the molecular platform
should prove suitable for demonstrating more sophisticated optomechanical
effects, including engineering of nonclassical mechanical states, or inducing
coherent molecular vibrations. In this work, we propose two pathways towards
implementing these effects, enabled or revealed by the strong intrinsic
anharmonicities of molecular vibrations. First, to prepare a nonclassical
mechanical state, we propose an incoherent analogue of the mechanical blockade,
in which the molecular aharmonicity and optical response of hybrid cavities
isolate the two lowest-energy vibrational states. Secondly, we show that for a
strongly driven optomechanical system, the anharmonicity can effectively
suppress the mechanical amplification, shifting and reshaping the onset of
coherent mechanical oscillations. Our estimates indicate that both effects
should be within reach of the existing implementations of the Surface Enhanced
Raman Scattering, opening the pathway towards the coherent and nonclassical
effects in molecular optomechanics.
- Abstract（参考訳）: キャビティ光学は機械系の振動を光学的に制御することを目的としており、熱、冷却、コヒーレント、または非古典的状態へと誘導することを目的としている。
この分野は、ラマン遷移による損失空洞の光学場に結合したthz分子振動のダイナミクスを記述する分子光力学を含むように拡張され、表面強化ラマン散乱実験における光フォノンの異常増幅を理解するために開発された。
しかし、分子プラットフォームは、非古典的な力学状態のエンジニアリングやコヒーレントな分子振動の誘発など、より洗練された光力学的効果を示すのに適しているはずだ。
そこで本研究では,分子振動の強い内在的無調和性により,これらの効果を実現するための2つの経路を提案する。
まず,非古典的な力学状態を作成するために,ハイブリッドキャビティの分子アハモニック性と光学応答が2つの最低エネルギー振動状態を分離するメカニカル封鎖の非一貫性な類似性を提案する。
第2に,強駆動光力学系では,非調和性が機械的増幅を効果的に抑制し,コヒーレントな機械振動の発生をシフトし,再構成できることを示した。
我々の推定では、どちらの効果も既存のSurface Enhanced Raman Scatteringの実装の範囲内にあるはずであり、分子光学におけるコヒーレントおよび非古典的効果への道を開く。
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