論文の概要: Enhancing mechanical entanglement in molecular optomechanics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.23201v1
• Date: Sat, 29 Mar 2025 19:52:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-01 19:35:56.981063
• Title: Enhancing mechanical entanglement in molecular optomechanics
• Title（参考訳）: 分子光学における機械的絡み合いの促進
• Authors: K. B. Emale, C. Tchodimou, P. Djorwe, A. -H. Abdel-Aty, K. S. Nisar, S. G. Nana Engo,
• Abstract要約: 分子光学系における二部量子絡み合いの強化手法を提案する。 光振動と振動振動の絡み合いに及ぼすOPAの影響について検討する。 この結果はOPA強化McOMシステムのための有望な理論基盤を確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a scheme for enhancing bipartite quantum entanglement in a double-cavity molecular optomechanical (McOM) system incorporating an intracavity optical parametric amplifier (OPA). Utilizing a set of linearized quantum Langevin equations and numerical simulations, we investigate the impact of the OPA on both optical-vibration and vibration-vibration entanglement. Our key findings reveal a counterintuitive trade-off: while the OPA significantly enhances vibration-vibration entanglement, a critical resource for quantum memories and transducers, it simultaneously suppresses optical-vibration entanglement. We demonstrate that maximal vibration-vibration entanglement is achieved when the molecular collective vibrational modes are symmetrically populated, providing a clear experimental guideline for optimizing entanglement sources. In particular, the vibration-vibration entanglement generated in our OPA-enhanced McOM system exhibits remarkable robustness to thermal noise, persisting at temperatures approaching \SI{e3}{\kelvin}, significantly exceeding conventional optomechanical systems, and highlighting the potential for room temperature quantum information processing. These results establish a promising theoretical foundation for OPA-enhanced McOM systems as a robust and scalable platform for quantum technologies, paving the way for future experimental implementations and advanced quantum information processing applications.
• Abstract（参考訳）: 共振器内光パラメトリック増幅器(OPA)を組み込んだ二重共振器分子光学系(McOM)における二部共振器量子絡みの増強手法を提案する。 線形化量子ランゲヴィン方程式と数値シミュレーションを用いて、OPAが光振動と振動振動の絡み合いに与える影響について検討する。 OPAは、量子メモリとトランスデューサにとって重要なリソースである振動振動の絡み合いを著しく向上させるが、同時に光振動の絡み合いを抑制する。 分子集合振動モードが対称的に分布する場合に最大振動振動の絡み合いが達成されることを示し、絡み合い源を最適化するための明確な実験ガイドラインを提供する。 特に,OPAで強化されたMcOM系における振動振動の絡み合いは,熱雑音に対する顕著な堅牢性を示し,SI{e3}{\kelvin}に近づく温度で持続し,従来の光学系を大幅に超え,室温量子情報処理の可能性を強調している。 これらの結果は、量子技術のための堅牢でスケーラブルなプラットフォームとして、OPAに強化されたMcOMシステムの有望な理論基盤を確立し、将来の実験的実装と高度な量子情報処理アプリケーションへの道を開いた。

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