論文の概要: Conditional Motional Squeezing of an Optomechanical Oscillator Approaching the Quantum Regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.09208v1
- Date: Fri, 11 Oct 2024 19:23:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-10-30 15:43:17.625591
- Title: Conditional Motional Squeezing of an Optomechanical Oscillator Approaching the Quantum Regime
- Title（参考訳）: 量子レジームに近づくオプトメカニカルオシレータの条件運動スクイーズ
- Authors: Benjamin B. Lane, Junxin Chen, Ronald E. Pagano, Scott Aronson, Garrett D. Cole, Xinghui Yin, Thomas R. Corbitt, Nergis Mavalvala,
- Abstract要約: この研究は、量子圧縮状態におけるマクロ振動子のリアルタイム測定に基づく作成への道を開くものである。
レーザー干渉計重力波観測所のkgスケールの試験質量の機械系に適応することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.5369433254206752
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Squeezed mechanical states are a valuable tool for quantum sensing and error correction in quantum computing, and a pivotal platform for tests of fundamental physics. Recently, solid state mechanical oscillators have been prepared in squeezed states using parametric interactions in both the microwave and optical regimes. It has long been predicted that a fast measurement rate comparable to the mechanical resonance frequency can prepare the oscillator under measurement into a quantum squeezed state. Despite decades of effort, this straightforward protocol is yet to be demonstrated in the quantum regime. Here, we use post-processing techniques to demonstrate preparation of a 50 ng GaAs cantilever in a conditional classical squeezed state with a minimum uncertainty (0.28 plus/minus 0.18) dB above (1.07 plus/minus 0.04 times) the zero point fluctuations, 3 orders of magnitude closer to the quantum regime in variance than the previous record. This paves the way to real-time measurement-based preparation of macroscopic oscillators in quantum squeezed states, and can be adapted to mechanical systems as large as the kg-scale test masses of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO).
- Abstract（参考訳）: スクイーズド・メカニカル・ステート(Squeezed Mechanical state)は、量子コンピューティングにおける量子センシングと誤り訂正のための貴重なツールであり、基礎物理学のテストのための重要なプラットフォームである。
近年,マイクロ波と光学系の両方のパラメトリック相互作用を用いて,固体機械振動子を圧縮状態に調製している。
長い間、機械共鳴周波数に匹敵する速い測定速度で、測定中の発振器を量子的に絞った状態にすることができると予測されてきた。
数十年の努力にもかかわらず、この単純なプロトコルはまだ量子状態において実証されていない。
ここでは,50 ng GaAsカンチレバーを,0点ゆらぎ(1.07 +/minus 0.04倍)以上の条件付き古典的圧縮状態(0.28 +/minus 0.18)dBで,0点ゆらぎ(0点揺らぎ)を,前記録よりも量子状態に近い3桁のオーダーで表すために,後処理技術を用いる。
これは、量子圧縮状態におけるマクロ振動子をリアルタイムに測定し、LIGO(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)のkgスケールの試験質量の機械システムに適用することができる。
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