論文の概要: High-purity quantum optomechanics at room temperature
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.14117v1
- Date: Wed, 18 Dec 2024 18:04:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-19 13:24:00.156681
- Title: High-purity quantum optomechanics at room temperature
- Title(参考訳): 室温における高純度量子光学
- Authors: Lorenzo Dania, Oscar Schmitt Kremer, Johannes Piotrowski, Davide Candoli, Jayadev Vijayan, Oriol Romero-Isart, Carlos Gonzalez-Ballestero, Lukas Novotny, Martin Frimmer,
- Abstract要約: 本研究では,光共振したシリカナノ粒子の巨ヘルツ周波数リリレーションモードを室温から量子基底状態まで冷却する。
最適な条件下では、フォノンの個体数は0.04量子であり、状態純度は92%である。
我々の研究は、室温での高純度量子光学のプラットフォームを確立する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License:
- Abstract: Exploiting quantum effects of mechanical motion, such as backaction evading measurements or squeezing, requires preparation of the oscillator in a high-purity state. The largest state purities in optomechanics to date have relied on cryogenic cooling, combined with coupling to electromagnetic resonators driven with a coherent radiation field. In this work, we cool the mega-hertz-frequency librational mode of an optically levitated silica nanoparticle from room temperature to its quantum ground state. Cooling is realized by coherent scattering into a Fabry-Perot cavity. We use sideband thermometry to infer a phonon population of 0.04 quanta under optimal conditions, corresponding to a state purity of 92%. The purity reached by our room-temperature experiment exceeds the performance offered by mechanically clamped oscillators in a cryogenic environment. Our work establishes a platform for high-purity quantum optomechanics at room temperature.
- Abstract(参考訳): バックアクション回避測定やスクイーズのような機械運動の量子効果の爆発は、高純度状態における発振器の準備を必要とする。
これまでの光力学における最大の状態純度は、コヒーレント放射場によって駆動される電磁共振器との結合と組み合わさって、低温冷却に依存している。
本研究では,光共振したシリカナノ粒子の巨ヘルツ周波数リリレーションモードを室温から量子基底状態まで冷却する。
冷却は、コヒーレント散乱をファブリペロキャビティに導入することで実現される。
最適条件下では、サイドバンドサーモメトリーを用いてフォノンの個体数0.04quantaを推定し、状態純度92%に対応する。
室温実験で得られた純度は、低温環境下での機械的にクランプされた発振器の性能を上回る。
我々の研究は、室温での高純度量子光学のプラットフォームを確立する。
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