論文の概要: Non-Hermitian optomechanical cooling and squeezing under synthetic gauge field control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.09851v1
• Date: Wed, 19 Jul 2023 09:19:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-20 14:36:25.699572
• Title: Non-Hermitian optomechanical cooling and squeezing under synthetic gauge field control
• Title（参考訳）: 合成ゲージ場制御下での非エルミート光機械的冷却とスクイーズ
• Authors: Beyza S\"utl\"uo\u{g}lu Ege and Ceyhun Bulutay
• Abstract要約: 光空洞と2つの機械共振器からなる非エルミート三成分結合系における最適冷却とスクイーズについて検討する。 光加熱と機械的冷却係数の相違が観察された。 キャビティポンピングレーザに振幅変調を施して機械的スクイーズを実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Motivated by the very recent experimental breakthroughs, we theoretically explore optomechanical cooling and squeezing in a non-Hermitian ternary coupled system composed of an optical cavity and two mechanical resonators. A closed-contour interaction is formed embodied by a global phase that constitutes a synthetic $U(1)$ gauge field. We illustrate over a realistic parameter set the cooling of either mechanical resonator by the synthetic field. A stark disparity between the optical heating versus mechanical cooling factors is observed which is rooted in the high damping constant ratio of the optical and mechanical oscillators. Additionally, an amplitude modulation is imposed over the cavity-pumping laser to attain mechanical squeezing. A set of complementary numerical approaches are employed: the time-integrator method for the instantaneous behavior, and the Floquet technique for the steady-state or modulated characteristics. The latter is further supported by the James' effective Hamiltonian method which explicitly reveals the role of upper-sideband modulation in squeezing. We identify the symmetry, namely, the invariance of the system under simultaneous swapping of the two mechanical resonators together with closed-loop phase reversal, which enables targeted cooling or squeezing of either mechanical resonator. We also elaborate on the intricate role of proximity to the exceptional points on the enhancement of cooling and squeezing.
• Abstract（参考訳）: 最近の実験的ブレークスルーにより、理論上は光学共振器と2つのメカニカル共振器からなる非エルミート三元結合系における光機械的冷却とスクイーズを探求した。 閉輪相互作用は、合成$U(1)$ゲージ場を構成する大域位相によって具現化される。 合成場による機械共振器の冷却の現実的なパラメータセットについて説明する。 光発振器と機械式発振器の高減衰定数に根ざした光加熱と機械式冷却係数の大きな違いが観察された。 また、キャビティ励起レーザに振幅変調を印加して機械的スクイーズを実現する。 時間積分法(time-integrator method)と定常・変調特性のフロッケ法(florquet technique)という相補的な数値的手法が用いられる。 後者はジェームズの有効ハミルトニアン法によってさらに支持され、これはスクイーズにおける上側バンド変調の役割を明確に示している。 我々は,2つの機械共振器と閉ループ位相反転器を同時交換した場合の対称性,すなわち,両機械共振器の目標冷却やスクイーズを可能にする対称性を同定する。 また,冷却・スクイージングの促進に際し,例外点に接近する複雑な役割について詳述した。

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