論文の概要: Something from Nothing: Enhanced Laser Cooling of a Mechanical Resonator via Zero-Photon Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.01734v1
• Date: Sat, 3 Aug 2024 10:25:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-06 18:40:53.522732
• Title: Something from Nothing: Enhanced Laser Cooling of a Mechanical Resonator via Zero-Photon Detection
• Title（参考訳）: ゼロ光子検出によるメカニカル共振器のレーザー冷却
• Authors: Evan A. Cryer-Jenkins, Kyle D. Major, Jack Clarke, Georg Enzian, Magdalena Szczykulska, Jinglei Zhang, Arjun Gupta, Anthony C. Leung, Harsh Rathee, Andreas Ø. Svela, Anthony K. C. Tan, Almut Beige, Klaus Mølmer, Michael R. Vanner,
• Abstract要約: 光子の欠如の測定は、幅広い新しい実験的方向性に有意な可能性を秘めている。 ゼロ光子検出による機械共振器の冷却を実験的に実証し、この冷却を反ストークス散乱光場の測定により検証する。 我々の測定はマスター方程式によってよく捉えられ、ここで導入された技術は、冷却、量子熱力学、量子状態工学、量子計測と制御のための新しい道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.894558519564981
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Throughout quantum science and technology, measurement is used as a powerful resource for nonlinear operations and quantum state engineering. In particular, single-photon detection is commonly employed for quantum-information applications and tests of fundamental physics. By contrast, and perhaps counter-intuitively, measurement of the absence of photons also provides useful information, and offers significant potential for a wide range of new experimental directions. Here, we propose and experimentally demonstrate cooling of a mechanical resonator below its laser-cooled mechanical occupation via zero-photon detection and verify this cooling through heterodyne measurements of the anti-Stokes scattered optical field. Our measurements are well captured by a stochastic master equation and the techniques introduced here open new avenues for cooling, quantum thermodynamics, quantum state engineering, and quantum measurement and control.
• Abstract（参考訳）: 量子科学と技術を通して、計測は非線形演算と量子状態工学のための強力な資源として使用される。 特に、単一光子検出は量子情報応用や基礎物理学のテストに一般的に用いられる。 対照的に、そしておそらく反故意に、光子の欠如の測定もまた有用な情報を提供し、また、幅広い新しい実験方向に対して有意義な可能性をもたらしている。 本稿では、ゼロ光子検出によるレーザー冷却された機械的占有下における機械的共振器の冷却を実験的に提案し、この冷却を反ストークス散乱光学界のヘテロダイン測定により検証する。 我々の測定は確率的マスター方程式によってよく捉えられ、ここで導入された技術は、冷却、量子熱力学、量子状態工学、量子計測と制御のための新しい道を開く。

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