論文の概要: Quadrature squeezing enhances Wigner negativity in a mechanical Duffing
oscillator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.12986v1
- Date: Wed, 20 Dec 2023 12:44:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-21 15:40:25.968482
- Title: Quadrature squeezing enhances Wigner negativity in a mechanical Duffing
oscillator
- Title（参考訳）: メカニカルダフィング発振器における二次スクイージングはウィグナーネガティビティを高める
- Authors: Christian A. Rosiek, Massimiliano Rossi, Albert Schliesser, Anders S.
S{\o}rensen
- Abstract要約: 本稿では,量子系の非調和性を効果的に高めるために,運動圧縮状態の資源としての利用を提案する。
量子アンハーモニック共振器のウィグナー分布における負性度の生成を,まず圧縮状態で解析する。
非線形挙動と低レベルのデコヒーレンスを特徴とする実験プラットフォームについて概説する。
- 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: Generating macroscopic non-classical quantum states is a long-standing
challenge in physics. Anharmonic dynamics is an essential ingredient to
generate these states, but for large mechanical systems, the effect of the
anharmonicity tends to become negligible compared to decoherence. As a possible
solution to this challenge, we propose to use a motional squeezed state as a
resource to effectively enhance the anharmonicity. We analyze the production of
negativity in the Wigner distribution of a quantum anharmonic resonator
initially in a squeezed state. We find that initial squeezing enhances the rate
at which negativity is generated. We also analyze the effect of two common
sources of decoherence, namely energy damping and dephasing, and find that the
detrimental effects of energy damping are suppressed by strong squeezing. In
the limit of large squeezing, which is needed for state-of-the-art systems, we
find good approximations for the Wigner function. Our analysis is significant
for current experiments attempting to prepare macroscopic mechanical systems in
genuine quantum states. We provide an overview of several experimental
platforms featuring nonlinear behaviors and low levels of decoherence. In
particular, we discuss the feasibility of our proposal with carbon nanotubes
and levitated nanoparticles.
- Abstract（参考訳）: マクロな非古典量子状態の生成は、物理学における長年の課題である。
アンハーモニック力学はこれらの状態を生成するのに必須な要素であるが、大きな機械システムでは、非調和性の効果はデコヒーレンスに比べて無視される傾向がある。
この課題の解決法として,アンハーモニシティを効果的に向上させるために,運動圧縮状態を資源として用いることを提案する。
量子アンハーモニック共振器のウィグナー分布における負性度の生成を,まず圧縮状態で解析する。
初期スクイージングは負性発生率を高めることが判明した。
また, エネルギー減衰とデファスメントという2つの共通のデコヒーレンス源の効果を分析し, エネルギー減衰のデコヒーレンス効果が強いスクイーズによって抑制されていることを見出した。
最先端システムに必要な大きめのスクイージングの極限において、ウィグナー関数に対してよい近似を求める。
我々の分析は、真の量子状態におけるマクロ力学システムを準備しようとする現在の実験において重要である。
非線形挙動と低レベルのデコヒーレンスを特徴とする実験プラットフォームについて概説する。
特に,カーボンナノチューブと浮遊ナノ粒子による提案の可能性について論じる。
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