論文の概要: Remote preparation of motional Schrödinger cat states via dissipatively-driven non-Gaussian mechanical entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.11410v1
• Date: Fri, 14 Mar 2025 13:53:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-17 13:06:46.270613
• Title: Remote preparation of motional Schrödinger cat states via dissipatively-driven non-Gaussian mechanical entanglement
• Title（参考訳）: 散逸駆動型非ガウス機械的絡み合いによる運動性シュレーディンガー猫状態の遠隔操作
• Authors: Zunbo Yu, Miaomiao Wei, Huatang Tan,
• Abstract要約: 非ガウス的機械的絡み合った状態を生成するための駆動散逸方式を提案する。 また, アンタングルを介し, 機械的シュリンガー猫状態も遠隔操作で作成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: In this paper, we propose a driven-dissipative scheme for generating non-Gaussian mechanical entangled states and remotely preparing mechanical Schr\"{o}dinger cat states via the entanglement. The system under study consists of a cavity optomechanical setup with two frequency-mismatched mechanical oscillators coupled to a cavity field driven by a bichromatic pump. We show that under proper conditions, an effective Hamiltonian for nondegenerate parametric downconversion involving the two mechanical oscillators and the cavity field can be engineered. We demonstrate analytically and numerically that the cavity dissipation drives the mechanical oscillators into a steady-state pair-coherent state. The no-Gaussianity and nonclassical properties, including Winger negativity, entanglement and quantum steering, of the achieved non-Gaussian mechanical state are investigated in detail. We further show that homodyne detection on one mechanical oscillator enables the remote generation of Schr\"{o}dinger cat states in the other oscillator through the non-Gaussian mechanical entanglement. As we show, this detection can be implemented by transferring the mechanical state to the output field of an auxiliary probe cavity coupled to the target oscillator, followed by homodyne detection on the output field. We also discuss the robustness of the mechanical entangled states and cat states against thermal fluctuations. Our findings establish a feasible approach for the dissipative and remote preparation of mechanical nonclassical states.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,非ガウス的機械的絡み合い状態を生成するための駆動散逸方式を提案する。 このシステムは、二色ポンプによって駆動されるキャビティ場に結合された2つの周波数ミスマッチ機械振動子を備えたキャビティオプティオメカカルセットアップで構成されている。 適切な条件下では、2つの機械振動子とキャビティ場を含む非退化パラメトリックダウンコンバージョンに有効なハミルトニアンを設計できることが示される。 キャビティ散逸が機械振動子を定常的なペアコヒーレント状態に駆動することを示す。 達成された非ガウス力学状態のウィンガー負性、絡み合い、量子ステアリングを含む非ガウス性および非古典的性質を詳細に検討した。 さらに, メカニカル振動子におけるホモダイン検出により, 非ガウス力学的絡み合いにより, 他方の発振子中のシュル・"{o}ディンガー・キャット状態の遠隔生成が可能であることを示す。 このように、この検出は、目標発振器に結合した補助プローブキャビティの出力場に機械的状態を移動させ、次いで出力場上のホモダイン検出を行うことで実現できる。 また, 熱ゆらぎに対する機械的絡み合い状態と猫状態の堅牢性についても論じる。 本研究は, 機械的非古典的状態の散発的, 遠隔的準備のための, 実現可能なアプローチを確立した。

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