論文の概要: Broadband Multidimensional Variational Measurement with Non-Symmetric Coupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.20736v1
• Date: Tue, 30 Jul 2024 11:12:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-31 17:30:03.434329
• Title: Broadband Multidimensional Variational Measurement with Non-Symmetric Coupling
• Title（参考訳）: 非対称結合による広帯域多次元変動測定
• Authors: Aleksandr A. Movsisian, Albert I. Nazmiev, Andrey B. Matsko, Sergey P. Vyatchanin,
• Abstract要約: 我々は、光モードとの結合強度が互いに等しくない非対称測定方式の一般的な場合を分析する。 その結果, 非対称系の場合, バックアクションは測定結果から完全に排除できることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.94295877935867
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: A broadband multidimensional variational measurement allows overcoming the Standard Quantum Limit (SQL) of a classical mechanical force detection for a mechanical oscillator. In this measurement quantum back action, which perturbs the evolution of a mechanical oscillator, can be completely removed in a broad detection frequency band after post-processing. The measurement is performed by optical pumping of the central optical mode and analyzing the light escaping the two other optical modes, which have the frequency separation with the central mode equal to the mechanical frequency. To realize such a scheme in practice one either needs to use a very long optical interferometer or should utilize optical modes belonging to different mode families. In the second case the modes have different geometries and their coupling with the mechanical mode is not identical. Here we analyze a general case of the non-symmetric measurement scheme, in which the coupling strengths with the light modes are not equal to each other, and take into account optical losses. We found that the back action can be completely excluded from the measurement result in the case of the asymmetric lossless system. The nonzero loss limits the sensitivity. An experimental implementation of the proposed scheme is discussed.
• Abstract（参考訳）: ブロードバンド多次元変動測定により、機械振動子に対する古典的な機械的力検出の標準量子限界(SQL)を克服することができる。 機械振動子の進化を妨害する量子バック動作を、後処理後の広帯域検出周波数帯域で完全に除去することができる。 この測定は、中央光学モードの光ポンピングにより行われ、他の2つの光学モードから逃れる光を解析する。 このような方式を実現するには、非常に長い光干渉計を使うか、異なるモードファミリーに属する光学モードを利用する必要がある。 第2のケースでは、モードは異なるジオメトリを持ち、そのメカニカルモードとの結合は同一ではない。 ここでは、光モードとの結合強度が互いに等しくない非対称測定方式の一般的な場合を分析し、光学的損失を考慮に入れた。 その結果, 非対称損失系の場合, バックアクションは測定結果から完全に排除できることがわかった。 非ゼロ損失は感度を制限します。 提案手法の実験的実装について論じる。

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