論文の概要: Conditional Motional Squeezing of an Optomechanical Oscillator Approaching the Quantum Regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.09208v2
• Date: Tue, 08 Jul 2025 19:10:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-10 17:37:43.268286
• 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: 我々は,50 ng GaAsカンチレバーを条件付き古典的圧縮状態で調製し,0点変動レベルの1.07プラス/minus 0.04の最小不確実性を達成した。 量子圧縮方式を完全には達成していないが、我々の実証は測定ベースのプロトコルが実用的で効果的なアプローチであることを示す証拠を提供する。
• 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 highly coveted resource for quantum-enhanced sensing and serve as a compelling platform for probing the interplay between gravity and quantum mechanics. It has been predicted that a mechanical oscillator can be prepared into a quantum squeezed state if the applied measurement rate is fast relative to its mechanical resonance frequency. However, the experimental feasibility of this protocol has remained uncertain because of the difficulty in achieving low-frequency oscillators with sufficiently strong read-out. Here, we demonstrate that a careful selection of parameters in an optomechanical system, combined with optimal filtering techniques, enables the preparation of a 50 ng GaAs cantilever in a conditional classical squeezed state, achieving a minimum uncertainty of just 1.07 plus/minus 0.04 times the zero-point fluctuation level. This minimum variance is 3 orders of magnitude smaller than what has been achieved in previous experiments using the same protocol. Although we do not fully achieve the quantum squeezed regime, our demonstration provides definitive evidence that a measurement-based protocol is a practical and effective approach for the real-time preparation of macroscopic oscillators in quantum squeezed states.
• Abstract（参考訳）: スクイーズド・メカニカル・ステート(Squeezed Mechanical state)は、量子力学的センシングのための高度に固まった資源であり、重力と量子力学の相互作用を探索するための魅力的なプラットフォームとして機能する。 印加された測定速度が機械共鳴周波数に対して速い場合、機械振動子を量子圧縮状態にすることができると予測されている。 しかし,低周波発振器の高出力化が困難であったため,このプロトコルの実験的実現性はいまだに不明である。 ここでは, 最適フィルタリング技術と組み合わせて, 条件付き古典的圧縮状態に50 ng GaAsカンチレバーを作製し, ゼロ点変動レベルの1.07プラス/minus 0.04の最小不確実性を達成できることを実証する。 この最小分散は、同じプロトコルを用いて以前の実験で達成されたものよりも3桁小さい。 我々は、量子圧縮状態を完全に達成していないが、我々の実証は、測定ベースのプロトコルが量子圧縮状態におけるマクロ振動子をリアルタイムに作成するための実践的で効果的なアプローチであることを示す証拠を提供する。

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