論文の概要: High purity two-dimensional levitated mechanical oscillator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04863v1
• Date: Sat, 7 Sep 2024 15:58:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-10 20:20:37.048285
• Title: High purity two-dimensional levitated mechanical oscillator
• Title（参考訳）: 高純度2次元浮上型機械振動子
• Authors: Q. Deplano, A. Pontin, A. Ranfagni, F. Marino, F. Marin,
• Abstract要約: 本稿では,高純度な2次元状態の達成について報告する。 本システムは,2次元運動における連続変数の絡み合いを実現するための優れたプラットフォームとして機能する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In recent years, levitated optomechanics has delivered on the promise of reaching the motional quantum ground state. An important next milestone of the field would be the generation of mechanical entanglement. An ideal candidate is the two-dimensional motion in the polarization plane of an optical tweezer inside an optical cavity, where optical and mechanical modes are coupled via coherent scattering. Necessary conditions towards this achievement are two-dimensional ground state cooling along with substantial spectral overlap between the two modes. The latter condition is required to generate the necessary correlations, but unfortunately, it hinders efficient cooling thus narrowing the useful parameter space. In this work, we report the achievement of a high purity two-dimensional state in a regime where the strong optomechanical coupling induces the desired spectral superposition between oscillations in different directions, as reflected in the non-trivial spectral shape of the detected cavity field. As a result, significant correlations consistently arise between any pair of orthogonal directions, preventing the motion from being reduced to two independent one-dimensional oscillators and leading to higher purity compared to that scenario. Our system serves as an excellent platform for realizing continuous variable entanglement in two-dimensional motion.
• Abstract（参考訳）: 近年、浮遊光学は運動量子基底状態に到達するという約束を達成している。 この分野の重要なマイルストーンは、機械的絡み合いの発生である。 理想的な候補は光学的ツイーザーの偏光面における2次元運動であり、光学的モードと機械的モードはコヒーレント散乱によって結合される。 この達成に向けた必要条件は、2つのモード間のかなりのスペクトルオーバーラップを伴う2次元基底状態の冷却である。 後者の条件は必要な相関を生成するために必要だが、残念ながら効率的な冷却を妨げ、有用なパラメータ空間を狭める。 本研究では,検出された空洞場の非自明なスペクトル形状に反映されるように,強いオプティメカニカルカップリングが異なる方向の振動間の所望のスペクトル重畳を誘導する状態において,高純度2次元状態の達成を報告する。 その結果、任意の直交方向間の有意な相関が一貫して生じ、運動が2つの独立した1次元振動子に還元されるのを防ぎ、そのシナリオよりも高い純度をもたらす。 本システムは,2次元運動における連続変数の絡み合いを実現するための優れたプラットフォームとして機能する。

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