論文の概要: Near-ground state cooling in electromechanics using measurement-based
feedback and Josephson parametric amplifier
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02319v1
- Date: Mon, 4 Mar 2024 18:54:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-06 17:38:22.389504
- Title: Near-ground state cooling in electromechanics using measurement-based
feedback and Josephson parametric amplifier
- Title（参考訳）: 計測に基づくフィードバックとジョセフソンパラメトリックアンプを用いた電気機械の近地状態冷却
- Authors: Ewa Rej, Richa Cutting, Debopam Datta, Nils Tiencken, Joonas Govenius,
Visa Vesterinen, Yulong Liu, and Mika A. Sillanp\"a\"a
- Abstract要約: 我々は低損失・高強度のSiN膜共振器のフィードバック冷却を実演した。
我々は、主にマイクロ波加熱によって制限される1.6以下の熱フォノン数に達する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.16066870284922
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Feedback-based control of nano- and micromechanical resonators can enable the
study of macroscopic quantum phenomena and also sensitive force measurements.
Here, we demonstrate the feedback cooling of a low-loss and high-stress
macroscopic SiN membrane resonator close to its quantum ground state. We use
the microwave optomechanical platform, where the resonator is coupled to a
microwave cavity. The experiment utilizes a Josephson travelling wave
parametric amplifier, which is nearly quantum-limited in added noise, and is
important to mitigate resonator heating due to system noise in the feedback
loop. We reach a thermal phonon number as low as 1.6, which is limited
primarily by microwave-induced heating. We also discuss the sideband asymmetry
observed when a weak microwave tone for independent readout is applied in
addition to other tones used for the cooling. The asymmetry can be
qualitatively attributed to the quantum-mechanical imbalance between emission
and absorption. However, we find that the observed asymmetry is only partially
due to this quantum effect. In specific situations, the asymmetry is fully
dominated by a cavity Kerr effect under multitone irradiation.
- Abstract（参考訳）: ナノ・マイクロメカニカル共振器のフィードバックに基づく制御は、マクロ量子現象と敏感な力測定の研究を可能にする。
ここでは, 量子基底状態に近い低損失かつ高強度のSiN膜共振器のフィードバック冷却を実演する。
共振器をマイクロ波共振器に結合したマイクロ波光機械プラットフォームを用いる。
この実験は、付加ノイズがほぼ量子的に制限されたジョセフソン進行波パラメトリック増幅器を用いており、フィードバックループのシステムノイズによる共振器加熱を緩和することが重要である。
我々は、主にマイクロ波加熱によって制限される1.6以下の熱フォノン数に達する。
また、冷却に用いる他の音色に加えて、独立した読み出しのための弱いマイクロ波トーンが適用された場合のサイドバンド非対称性についても論じる。
この非対称性は、放射と吸収の間の量子力学的不均衡に起因する。
しかし、観測された非対称性はこの量子効果によって部分的にのみ生じる。
特定の状況では、非対称性はマルチトン照射下でキャビティカー効果によって完全に支配される。
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