論文の概要: Quantum limited imaging of a nanomechanical resonator with a spatial mode sorter
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.04980v1
- Date: Thu, 07 Nov 2024 18:52:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-08 19:35:34.123281
- Title: Quantum limited imaging of a nanomechanical resonator with a spatial mode sorter
- Title（参考訳）: 空間モードソータを用いたナノメカニカル共振器の量子制限イメージング
- Authors: Morgan Choi, Christian Pluchar, Wenhua He, Saikat Guha, Dalziel Wilson,
- Abstract要約: 我々は,ナノメカニカル共振器を画像化するための空間モードソータを探索する。
我々は、振動するナノリボンからガウスレーザービームを反射し、反射ビームを商用空間モードデマルチプレクサを通過させる。
この手法により,リボンのねじり振動を量子限界付近の精度で読み取ることができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6384650391969042
- License:
- Abstract: We explore the use of a spatial mode sorter to image a nanomechanical resonator, with the goal of studying the quantum limits of active imaging and extending the toolbox for optomechanical force sensing. In our experiment, we reflect a Gaussian laser beam from a vibrating nanoribbon and pass the reflected beam through a commercial spatial mode demultiplexer (Cailabs Proteus). The intensity in each demultiplexed channel depends on the mechanical mode shapes and encodes information about their displacement amplitudes. As a concrete demonstration, we monitor the angular displacement of the ribbon's fundamental torsion mode by illuminating in the fundamental Hermite-Gauss mode (HG$_{00}$) and reading out in the HG$_{01}$ mode. We show that this technique permits readout of the ribbon's torsional vibration with a precision near the quantum limit. Our results highlight new opportunities at the interface of quantum imaging and quantum optomechanics.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,ナノメカニカル共振器の画像化に空間モードソータを用い,能動画像の量子限界について検討し,オプティメカニカル力センシングのためのツールボックスを拡張することを目的とした。
この実験では、振動するナノリボンからガウスレーザービームを反射し、反射ビームを商用空間モードデマルチプレクサ(Cailabs Proteus)を通過した。
各非多重チャネルの強度は、機械的モード形状に依存し、それらの変位振幅に関する情報を符号化する。
実演として,基本Hermite-Gaussモード(HG$_{00}$)を照らし,HG$_{01}$モードで読み出すことにより,リボンの基本ねじれモードの角変位を監視する。
この手法により,リボンのねじり振動を量子限界付近の精度で読み取ることができることを示す。
この結果は、量子イメージングと量子光学のインターフェースにおける新たな機会を浮き彫りにしている。
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