論文の概要: Strong and noise-tolerant entanglement in dissipative optomechanics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.09541v4
• Date: Tue, 29 Apr 2025 11:10:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-30 20:17:25.63768
• Title: Strong and noise-tolerant entanglement in dissipative optomechanics
• Title（参考訳）: 散逸光学における強・耐雑音性絡み合い
• Authors: Jiaojiao Chen, Wei Xiong, Dong Wang, Liu Ye,
• Abstract要約: 可動膜を用いたMichelson-Sagnac干渉計により実現された散逸型光学系における量子絡みについて検討した。 発散結合によって生じる量子絡み合いは、コヒーレントカップリングによって生じるものよりもかなり強く、ノイズに対して頑健であることを示す。 この結果から, 散逸性光力学的結合は, 工学的強度と耐雑音性を持つ量子絡み合いにおいて有望な経路であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.455285860188926
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Macroscopic entanglement, as a critical quantum resource in quantum information science, has been extensively studied in coherent optomechanics over the past decades. However, entanglement in dissipative optomechanics, where the cavity linewidth depends on the position of the mechanical resonator, remains largely unexplored. In this work, we investigate quantum entanglement in a dissipative optomechanical system realized by a Michelson-Sagnac interferometer with a movable membrane. This configuration enables the switching between coherent and dissipative optomechanical couplings at will. With experimentally feasible parameters, we demonstrate that the steady-state mechanical displacement exhibits a nonlinear (linear) dependence on the driving power under coherent (dissipative) coupling. Furthermore, we show that the quantum entanglement generated via dissipative coupling is significantly stronger and more robust to noise than that generated via coherent coupling. When both coherent and dissipative couplings are simultaneously present, the entanglement is weakened due to quantum interference. Our results indicate that dissipative optomechanical coupling can be a promising route for engineering strong and noise-resilient quantum entanglement.
• Abstract（参考訳）: 量子情報科学における重要な量子資源としてのマクロな絡み合いは、過去数十年にわたってコヒーレント光学において広く研究されてきた。 しかし、共振器の位置によって共振器の空洞幅が依存する散逸光力学の絡み合いはほとんど未解明のままである。 本研究では, 可動膜を有するミシェルソン・サニャック干渉計によって実現された散逸型光学系における量子絡み合いについて検討する。 この構成により、コヒーレントと散逸する光学的カップリングを自由に切り替えることができる。 実験により, 安定状態の機械的変位がコヒーレント(散逸性)結合の下での駆動力に非線形(線形)依存を示すことを示す。 さらに, 発散結合によって生じる量子絡み合いは, コヒーレントカップリングによって生じるものよりもはるかに強く, ノイズに対して頑健であることを示す。 コヒーレント結合と散逸結合の両方が同時に存在する場合、量子干渉により絡み合いが弱まる。 この結果から, 散逸性光力学的結合は, 工学的強度と耐雑音性を持つ量子絡み合いにおいて有望な経路であることが示唆された。

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