論文の概要: Highly sensitive temperature sensing via quadratic optomechanical coupling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.03586v1
- Date: Tue, 07 Jan 2025 07:26:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-08 15:46:31.368771
- Title: Highly sensitive temperature sensing via quadratic optomechanical coupling
- Title（参考訳）: 二次オプティメカルカップリングによる高感度温度センサ
- Authors: Yu-Sheng Tang, Xun-Wei Xu, Jie-Qiao Liao, Hui Jing, Le-Man Kuang,
- Abstract要約: 本研究では,QOM系を強い外界で駆動することにより,機械的感受性を著しく向上させることができることを示す。
メカニカル共振器を光モードに2次結合した高感度温度センサを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.46603287532620746
- License:
- Abstract: The effective frequency of a mechanical resonator can be tuned via the spring effect induced by quadratic optomechanical (QOM) coupling, and both spontaneous symmetry breaking and anti-parity-time phase transition were predicted in the QOM systems. Here, we show that the mechanical susceptibility can be enhanced significantly by driving the QOM system with a strong external optical field, and divergence will happen as the driving strength approaches the critical point (CP) for spontaneous symmetry breaking. Based on the CP, we propose a highly sensitive temperature sensor with a mechanical resonator quadratically coupled to an optical mode. We find that the sensitivity of the temperature sensor can be enhanced by several orders of magnitude as the driving strength approaches the CP, and the sensitivity of the temperature sensor remains high in the low-temperature limit. Our work provides an effective way to realize highly sensitive temperature sensing at ultra-low temperature in the QOM systems.
- Abstract（参考訳）: メカニカル共振器の有効周波数は、二次オプティカルカップリング(QOM)によるバネ効果によって調整することができ、QOM系では自発的対称性の破れと反パリティ時間相転移の両方が予測された。
本稿では,QOM系を強い外界で駆動することで,機械的感受性を著しく向上させることができることを示す。
CPに基づいて,光学モードに2次結合したメカニカル共振器を用いた高感度温度センサを提案する。
駆動強度がCPに近づくにつれて温度センサの感度は数桁向上でき、温度センサの感度は低温限界において高いままである。
本研究は,QOMシステムにおける超低温における高感度温度センサの実現に有効な方法である。
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