論文の概要: Thermal intermodulation backaction in a high-cooperativity optomechanical system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.03309v1
• Date: Thu, 6 Jul 2023 21:42:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-10 13:58:06.496284
• Title: Thermal intermodulation backaction in a high-cooperativity optomechanical system
• Title（参考訳）: 高協調光学系における熱的相互変調バックアクション
• Authors: Christian M. Pluchar, Aman R. Agrawal, Dalziel J. Wilson
• Abstract要約: 重要な例として、熱間変調ノイズ(TIN)がある。 この結果は、TINの緩和が、様々な現代光学系における室温から量子状態に到達するために重要であることを示唆している。
• 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: The pursuit of room temperature quantum optomechanics with tethered nanomechanical resonators faces stringent challenges owing to extraneous mechanical degrees of freedom. An important example is thermal intermodulation noise (TIN), a form of excess optical noise produced by mixing of thermal noise peaks. While TIN can be decoupled from the phase of the optical field, it remains indirectly coupled via radiation pressure, implying a hidden source of backaction that might overwhelm shot noise. Here we report observation of TIN backaction in a high-cooperativity, room temperature cavity optomechanical system consisting of an acoustic-frequency Si$_3$N$_4$ trampoline coupled to a Fabry-P\'{e}rot cavity. The backaction we observe exceeds thermal noise by 20 dB and radiation pressure shot noise by 40 dB, despite the thermal motion being 10 times smaller than the cavity linewidth. Our results suggest that mitigating TIN may be critical to reaching the quantum regime from room temperature in a variety of contemporary optomechanical systems.
• Abstract（参考訳）: テザリングナノメカニカル共振器を用いた室温量子光力学の追求は、外部の機械的自由度による厳密な課題に直面している。 重要な例は熱変調ノイズ(tin)であり、熱雑音ピークの混合によって生じる余分な光学ノイズの一種である。 TINは光磁場の位相から切り離すことができるが、放射圧によって間接的に結合し、ショットノイズを圧倒する可能性のある隠れたバックアクションの源を示唆している。 本稿では,fabry-p\'{e}rot型キャビティに結合した音響周波数si$_3$n$_4$トランポリンからなる高共動作室温キャビティ光機械系におけるtinのバックアクションを観察する。 観測したバックアクションは, キャビティ線幅の10倍小さいにもかかわらず, 熱雑音が20db, 放射圧ショットノイズが40dbを超える。 この結果は、TINの緩和が、様々な現代光学系における室温から量子状態に到達する上で重要であることを示唆している。

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