論文の概要: Quantum collective motion of macroscopic mechanical oscillators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.02453v2
- Date: Fri, 08 Nov 2024 18:40:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-11 18:11:09.541132
- Title: Quantum collective motion of macroscopic mechanical oscillators
- Title（参考訳）: マクロメカニカル発振器の量子集団運動
- Authors: Mahdi Chegnizadeh, Marco Scigliuzzo, Amir Youssefi, Shingo Kono, Evgenii Guzovskii, Tobias J. Kippenberg,
- Abstract要約: 超伝導回路のオプティメカルプラットフォームにおいて, メカニカル発振器, ヘキサマーの集合運動の量子状態を示す。
オプティメカルカップリングを増大させることで、システムは個々の動きから集合運動へと遷移し、キャビティ-コレクティブモードカップリングの強化によって$sqrtN$が特徴付けられる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Collective phenomena arise from interactions within complex systems, leading to behaviors absent in individual components. Observing quantum collective phenomena with macroscopic mechanical oscillators has been impeded by the stringent requirement that oscillators be identical. Here, we demonstrate the quantum regime for collective motion of $N=6$ mechanical oscillators, a hexamer, in a superconducting circuit optomechanical platform. By increasing the optomechanical couplings, the system transitions from individual to collective motion, characterized by a $\sqrt{N}$ enhancement of cavity-collective mode coupling, akin to super-radiance of atomic ensembles. Using sideband cooling, we prepare the collective mode in the quantum ground state and measure its quantum sideband asymmetry, with zero-point motion distributed across distant oscillators. This regime of optomechanics opens avenues for studying multi-partite entanglement, with potential advances in quantum metrology.
- Abstract（参考訳）: 集合現象は複雑なシステム内の相互作用から発生し、個々の構成要素に欠けている振る舞いを引き起こす。
マクロな機械振動子による量子集合現象の観測は、振動子を同一とする厳密な要求によって妨げられている。
ここでは、超伝導回路のオプティメカル・プラットフォームにおいて、ヘキサマーである$N=6$のメカニカル・オプティカル・オプティカル・オプティカル・オプティメカル・オプティカル・プラットフォームによる集団運動の量子状態を示す。
オプティメカルカップリングを増大させることにより、システムは原子アンサンブルの超放射に類似したキャビティ-コレクティブモードカップリングの強化によって特徴づけられる個々の運動から集合運動へ遷移する。
サイドバンド冷却を用いて、量子基底状態の集合モードを作成し、その量子サイドバンド非対称性を測定し、零点運動を遠方発振器に分散させる。
このオプティメカニクスの体制は、量子力学の潜在的な進歩とともに、多粒子の絡み合いを研究するための道を開く。
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