論文の概要: Cavity-mediated long-range interactions in levitated optomechanics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.14721v1
- Date: Mon, 28 Aug 2023 17:24:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-29 12:54:21.502420
- Title: Cavity-mediated long-range interactions in levitated optomechanics
- Title（参考訳）: 浮遊光学系におけるキャビティを介する長距離相互作用
- Authors: Jayadev Vijayan, Johannes Piotrowski, Carlos Gonzalez-Ballestero,
Kevin Weber, Oriol Romero-Isart and Lukas Novotny
- Abstract要約: 真空中におけるナノ粒子間のプログラム可能な空洞媒介相互作用を初めて示す。
相互作用は、空洞内で空間的に分離された粒子によって散乱される光子によって媒介される。
我々の研究は、プログラム可能な空洞を介する相互作用を持つナノ粒子の多体効果を探究し、動きの絡み合いを発生させ、相互作用する粒子アレイを用いて光学的センシングを行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The ability to engineer cavity-mediated interactions has emerged as a
powerful tool for the generation of non-local correlations and the
investigation of non-equilibrium phenomena in many-body systems. Levitated
optomechanical systems have recently entered the multi-particle regime, with
promise for using arrays of massive strongly coupled oscillators for exploring
complex interacting systems and sensing. Here, by combining advances in
multi-particle optical levitation and cavity-based quantum control, we
demonstrate, for the first time, programmable cavity-mediated interactions
between nanoparticles in vacuum. The interaction is mediated by photons
scattered by spatially separated particles in a cavity, resulting in strong
coupling ($G_\text{zz}/\Omega_\text{z} = 0.238\pm0.005$) that does not decay
with distance within the cavity mode volume. We investigate the scaling of the
interaction strength with cavity detuning and inter-particle separation, and
demonstrate the tunability of interactions between different mechanical modes.
Our work paves the way towards exploring many-body effects in nanoparticle
arrays with programmable cavity-mediated interactions, generating entanglement
of motion, and using interacting particle arrays for optomechanical sensing.
- Abstract（参考訳）: 空洞を介する相互作用を工学する能力は、非局所相関の生成と多体系における非平衡現象の研究のための強力なツールとして登場した。
浮遊光機械システムは最近、複雑な相互作用系やセンシングを探索するために、大量の強結合発振器の配列を使用することを約束して、多粒子方式に参入した。
ここでは、多粒子光浮上とキャビティに基づく量子制御の進歩を組み合わせることで、真空中のナノ粒子間のプログラム可能なキャビティ媒介相互作用を初めて示す。
この相互作用は、空洞内で空間的に分離された粒子によって散乱された光子によって媒介され、その結果(G_\text{zz}/\Omega_\text{z} = 0.238\pm0.005$)強い結合をもたらす。
キャビティデチューニングと粒子間分離による相互作用強度のスケーリングについて検討し, 異なるメカニカルモード間の相互作用のチューニング性を示す。
我々の研究は、プログラム可能なキャビティを介する相互作用を持つナノ粒子アレイにおける多体効果の探索、動きの絡み合いの発生、光学的センシングのための相互作用粒子アレイの利用への道を開いた。
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