論文の概要: Realizing mechanical dynamical Casimir effect with low-frequency oscillator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.02308v1
- Date: Mon, 5 Aug 2024 08:38:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-06 14:06:30.549301
- Title: Realizing mechanical dynamical Casimir effect with low-frequency oscillator
- Title（参考訳）: 低周波発振器を用いた力学カシミール効果の実現
- Authors: Tian-hao Jiang, Jun Jing,
- Abstract要約: ハイブリッド光学系における力学力学的カシミール効果(DCE)を実現する。
機械エネルギーは3波混合機構により出力光子に直接変換される。
機械周波数は出力光子よりも約2桁小さいことが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We realize the mechanical dynamical Casimir effect (DCE) in a hybrid optomechanical system consisting of a cavity mode, a low-frequency mechanical oscillator, and a two-level atomic system. Described by the effective Hamiltonian, the mechanical energy is found to be directly converted into the output photons through a three-wave-mixing mechanism. It is dramatically distinct from the quantum simulation of a parametric DCE in such as superconducting circuits. Using a master-equation approach, we analyze the system dynamics in various regimes with respect to the ratio of the effective coupling strength and the loss rate of the system. The dynamics under the strong-coupling regime confirms various three-wave-mixing process for creating photons by annihilation of the mechanical and atomic excitations. And that under the weak-coupling regime demonstrates the continuous production of photons by driving both mechanical oscillator and atom. By virtue of the two-level system, our method avoids the rigorous requirement for the high-frequency mechanical oscillator, that was demanded in standard DCE under the double-photon resonance. It is found that the mechanical frequency can be about two orders of magnitude smaller than the output photons.
- Abstract（参考訳）: キャビティモード,低周波メカニカル発振器,2レベル原子系からなるハイブリッドオプティメカルシステムにおいて,機械力学カシミール効果(DCE)を実現する。
実効ハミルトニアンによって説明され、機械エネルギーは3波混合機構によって出力光子に直接変換される。
超伝導回路のようなパラメトリックDCEの量子シミュレーションとは大きく異なる。
本稿では,実効結合強度と損失率の比について,各制度のシステム力学をマスター方程式を用いて解析する。
強い結合状態下での力学は、機械的励起と原子的励起の消滅によって光子を生成するための様々な3波混合過程を確認する。
また、弱い結合状態下では、機械振動子と原子の両方を駆動することで光子の連続的な生成を示す。
この2レベルシステムにより,2光子共鳴下で標準DCEで要求される高周波機械振動子に対する厳密な要求を回避できる。
機械周波数は出力光子よりも約2桁小さいことが判明した。
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