論文の概要: Thermal noise cancellation for optomechanically induced nonreciprocity in a whispering-gallery-mode microresonator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.19136v1
• Date: Thu, 28 Nov 2024 13:39:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-02 15:18:54.109532
• Title: Thermal noise cancellation for optomechanically induced nonreciprocity in a whispering-gallery-mode microresonator
• Title（参考訳）: ささやき振動モードマイクロ共振器におけるオプトメカニカル非整合性の熱ノイズキャンセリング
• Authors: Zhi-Xiang Tang, Xun-Wei Xu,
• Abstract要約: 光学的非相互性に対する量子干渉による熱ノイズキャンセリングを実現する方法を示す。 本研究は, メカニカルモードを基底状態に前冷却することなく, 数光子レベル, 単光子レベルの非相互効果を実現する効果的な方法を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.36832029288386137
• License:
• Abstract: Magnetic-free optomechanically induced nonreciprocity may stimulate a wide range of practical applications in quantum technologies. However, how to suppress the thermal noise flow from the mechanical reservoir is still a difficulty encountered in achieving optomechanically nonreciprocal effects on a few- and even single-photon level. Here, we show how to realize thermal noise cancellation by quantum interference for optomechanically induced nonreciprocity in a whispering-gallery-mode (WGM) microresonator. We find that both nonreciprocal transmission and amplification can be achieved in the WGM microresonator when it coupled to two coupled mechanical resonators. More interestingly, the thermal noise can be suppressed when the two coupled mechanical resonators couple to a common thermal reservoir. The thermal noise cancellation is induced by the destructive quantum interference between the two flow paths of the thermal noises from the common reservoir. The scheme of quantum interference induced thermal noise cancellation can be applied in both sideband resolved and unresolved regimes, even with strong backscattering taken into account. Our work provides an effective way to achieve nonreciprocal effects on a few- or single-photon level without precooling the mechanical mode to the ground state.
• Abstract（参考訳）: 磁気のない光学的非相互性は、量子技術における幅広い実用的応用を刺激する可能性がある。 しかし, メカニカル貯水池からの熱騒音を抑える方法は, 数光子レベル, あるいは単光子レベルにおいて, 光学的に非相互効果を達成するのに依然として困難である。 本稿では、WGMマイクロ共振器において、光力学的に誘導される非共振性に対する量子干渉による熱ノイズキャンセルを実現する方法を示す。 WGMマイクロ共振器と2つの結合機械共振器を結合した場合に、非相互伝送と増幅の両方が達成できることが判明した。 さらに興味深いことに、2つの結合した機械共振器が共通の蓄熱器と結合した場合、熱雑音を抑制することができる。 熱ノイズキャンセルは、共振器からの熱ノイズの2つの流路間の破壊的量子干渉によって引き起こされる。 量子干渉誘起熱ノイズキャンセリングのスキームは、強い後方散乱を考慮しても、サイドバンドの解決された状態と未解決状態の両方に適用できる。 本研究は, メカニカルモードを基底状態に前冷却することなく, 数光子レベル, 単光子レベルの非相互効果を実現する効果的な方法を提供する。

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