論文の概要: Coherent control of levitated nanoparticles via dipole-dipole interaction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.09651v1
- Date: Mon, 15 Apr 2024 10:33:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-16 12:40:28.481768
- Title: Coherent control of levitated nanoparticles via dipole-dipole interaction
- Title(参考訳): 双極子-双極子相互作用による浮遊ナノ粒子のコヒーレント制御
- Authors: Sandeep Sharma, Seongi Hong, Andrey S. Moskalenko,
- Abstract要約: 相互作用する2つのナノ粒子からなる系において、熱収縮状態とランダム相コヒーレント状態を生成し、伝達する。
我々の結果は、量子情報処理、量子気象学、および制御された環境下での多体物理学の探索に潜在的に応用できるかもしれない。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.058673763571808
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose a scheme to create and transfer thermal squeezed states and random-phase coherent states in a system of two interacting levitated nanoparticles. In this coupled levitated system, we create a thermal squeezed state of motion in one of the nanoparticles by parametrically driving it and then transferring the state to the other nanoparticle with high fidelity. The transfer mechanism is based on inducing a non-reciprocal type of coupling in the system by suitably modulating the phases of the trapping lasers and the inter-particle distance between the levitated nanoparticles. This non-reciprocal coupling creates a unidirectional channel where information flows from one nanoparticle to the other nanoparticle but not vice versa, thereby allowing for transfer of mechanical states between the nanoparticles with high fidelity. We also affirm this transfer mechanism by creating and efficiently transferring a random-phase coherent state in the coupled levitated system. Further, we make use of the feedback nonlinearity and parametric driving to create simultaneous bistability in the coupled levitated system. Our results may have potential applications in quantum information processing, quantum metrology, and in exploring many-body physics under a controlled environment.
- Abstract(参考訳): 本研究では, 相互作用する2つのナノ粒子からなる系において, 熱収縮状態とランダム位相コヒーレント状態を生成し, 伝達する手法を提案する。
本システムでは, ナノ粒子をパラメトリックに駆動し, その状態を高忠実度で他のナノ粒子に伝達することにより, 熱収縮状態を生成する。
転写機構は、トラップレーザーの位相と浮遊ナノ粒子間の粒子間距離を適切に調節することにより、系の非相互結合を誘導することに基づいている。
この非相互結合は、情報が1つのナノ粒子から他のナノ粒子に流れる一方向のチャネルを生成するが、その逆ではないため、高忠実度でナノ粒子間の機械的状態の移動を可能にする。
また, この共振系において, ランダム位相コヒーレント状態の生成と転送を効率よく行うことにより, この伝達機構を実証する。
さらに, フィードバックの非線形性とパラメトリック駆動を利用して, 連立浮動系における同時浮動特性を創出する。
我々の結果は、量子情報処理、量子気象学、および制御された環境下での多体物理学の探索に潜在的に応用できるかもしれない。
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