論文の概要: Enhanced optomechanical nonlinearity through non-Markovian mechanical noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.01115v1
• Date: Wed, 2 Aug 2023 12:54:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-03 13:00:29.667484
• Title: Enhanced optomechanical nonlinearity through non-Markovian mechanical noise
• Title（参考訳）: 非マルコフ的メカニカルノイズによる光力学的非線形性の向上
• Authors: Sofia Qvarfort
• Abstract要約: 非線形性の強度は一般にマルコフの浴スペクトルによって低下するが,非マルコフの構造を持つ浴を構築すれば向上できることを示す。 結果は、強力な光学的非線形性を達成するための将来の光学的実験に潜在的な意味を持つ。
• 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 optomechanical systems in the quantum regime consist of a cavity mode and mechanical element coupled together through radiation pressure. In the nonlinear optomechanical regime, open-system dynamics is generally challenging to treat analytically, since the noise terms do not commute with the optomechanical interaction term. Specifically, a general treatment of both Markovian and non-Markovian mechanical noise in the nonlinear optomechanical regime is still outstanding. Here we address this question by solving the full dynamics of an optomechanical system in the nonlinear regime where the mechanical element interacts with a bath of harmonic oscillators, representing full quantum Brownian motion. The solutions, which are exact and analytic, allow us to consider the strength of the optomechanical nonlinearity in the presence of both Markovian (Ohmic) and non-Markovian (sub-Ohmic and super-Ohmic) baths. We show that that while the strength of the nonlinearity is generally reduced by a Markovian bath spectrum, it can be enhanced by constructing a bath with a highly non-Markovian structure. The results have potential implications for future optomechanical experiments which seek to achieve a strong optomechanical nonlinearity.
• Abstract（参考訳）: 量子状態におけるキャビティ光学系はキャビティモードと機械的要素を放射圧で結合したものである。 非線形光学系では、ノイズ項が光力学的相互作用項に遷移しないため、開系力学は一般に解析的に扱うことが困難である。 特に、非線形光学系におけるマルコフ的および非マルコフ的機械的ノイズの一般的な処理は、依然として顕著である。 ここでは、機械的要素が調和振動子の浴と相互作用し、完全な量子ブラウン運動を表す非線形状態における光学系の完全な力学を解くことで、この問題に対処する。 厳密かつ解析的な解は、マルコフ(英語版)(Ohmic)と非マルコフ(英語版)(sub-Ohmic and super-Ohmic)の両方の存在下での光学的非線形性の強さを考えることができる。 非線形性の強度は一般にマルコフの浴スペクトルによって低下するが、高度に非マルコフの構造を持つ浴を構築することで向上できることを示す。 この結果は、強い光力学的非線形性を達成するための将来の光力学実験に潜在的に有意である。

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