論文の概要: Strong Thermomechanical Noise Squeezing Stabilized by Feedback

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02328v3
• Date: Tue, 26 Mar 2024 08:56:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-27 21:44:06.950532
• Title: Strong Thermomechanical Noise Squeezing Stabilized by Feedback
• Title（参考訳）: フィードバックによって安定化された強熱機械的騒音
• Authors: Aida Mashaal, Lucio Stefan, Andrea Ranfagni, Letizia Catalini, Ilia Chernobrovkin, Thibault Capelle, Eric Langman, Albert Schliesser,
• Abstract要約: センサとして使用される高調波発振器の4次雑音をスクイーズすることで、特定の測定方式における感度を高めることができる。 本手法を高強度窒化ケイ素膜共振器に適用し, 数ナノグラムの有効質量と品質係数を108以上とした。 我々は,記録高17dBと21dBによる最大熱力学的スクイージングを観測し,デバイス設計に最小限の変更を加えることで,さらに大きな値を得ることができると主張している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Squeezing the quadrature noise of a harmonic oscillator used as a sensor can enhance its sensitivity in certain measurment schemes. The canonical approach, based on parametric modulation of the oscillation frequency, is usually limited to a squeezing of at most 3 dB. However, this can be overcome by additional stabilization of the anti-squeezed quadrature. Here, we apply this approach to highly-stressed silicon nitride membrane resonators, with effective masses of the order few nanograms and quality factors routinely exceeding 108, which hold promise for sensing applications in both the classical and quantum regimes. We benchmark their performance using either piezo or capacitive parametric modulation. We observe maximum thermomechanical squeezing by record-high 17 dB and 21 dB, respectively, and we argue that even larger values can be attained with minimal changes to the device design. Finally, we provide a full quantum theory of a combination of this approach with quantum-limited motion measurement and conclude that quantum squeezing is attainable at moderate cryogenic temperatures.
• Abstract（参考訳）: センサとして使用される高調波発振器の4次雑音をスクイーズすることで、特定の測定方式における感度を高めることができる。 標準的アプローチは、振動周波数のパラメトリック変調に基づいており、通常、少なくとも3dBのスクイーズに制限される。 しかし、これは反スキーズ二次体のさらなる安定化によって克服できる。 本稿では,高強度窒化ケイ素膜共振器に適用し,ナノグラム数が少なく,品質係数が108以上である。 ピエゾまたは容量パラメトリック変調を用いて性能をベンチマークする。 我々は,記録高17dBと21dBによる最大熱力学的スクイージングを観測し,デバイス設計に最小限の変更を加えることで,さらに大きな値を得ることができると主張している。 最後に、この手法と量子制限運動測定の組み合わせの完全な量子理論を提供し、量子スクイーズが適度な低温で達成可能であると結論付ける。

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