論文の概要: Optomechanically induced transparency, absorption, and conversion between slow and fast light in a generalized cross-Kerr optomechanical circuit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.16675v1
- Date: Thu, 21 Aug 2025 07:55:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-26 18:43:45.111032
- Title: Optomechanically induced transparency, absorption, and conversion between slow and fast light in a generalized cross-Kerr optomechanical circuit
- Title（参考訳）: 一般化されたクロスカー光学回路における低速光と高速光の透過・吸収・変換
- Authors: S. Bayati, M. H. Naderi,
- Abstract要約: マイクロ波-オプトメカニカルハイブリッド回路において、可変光誘起透過(OMIT)および光誘起吸収(OMIA)現象を実現するための実験可能なスキームを提案し、検討する。
提案されたハイブリッド光学回路は、光伝搬、物理量の量子センシング、情報処理における潜在的な応用を見出すことができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this paper, we propose and explore an experimentally viable scheme to realize tunable optomechanically induced transparency (OMIT) and optomechanically induced absorption (OMIA) phenomena in a hybrid microwave-optomechanical circuit in which two single-Cooper-pair transistors (SCPTs) are coupled to a common microwave $LC$ resonator and two independent micromechanical resonators. We show that under special conditions such a system can be equivalently modeled as a two-mechanical-modes optomechanical cavity in which, besides the standard radiation-pressure coupling, the cavity mode interacts with the mechanical modes through the cross-Kerr (CK), a higher-order generalized CK, and a three-mode CK type of coupling. Furthermore, there is an induced CK coupling between the two-mechanical modes. Assuming that the cavity mode is simultaneously driven by a strong control field and a weak probe field, we analyze the response of the output probe field affected by the above-mentioned nonlinear couplings. In particular, our results reveal that the higher-order nonlinear CK and the three-mode CK couplings have remarkable impact on the characteristics of the OMIT and OMIA phenomena. Moreover, we find that these nonlinear couplings can give rise to the occurrence of the gain in the absorption profile and contribute to the amplification of the output probe field in specific frequency regions. We also show that the system offers tunable switching between slow and fast light behaviors. The proposed hybrid optomechanical circuit may find potential applications in light propagation, quantum sensing of physical quantities, and information processing.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,2つの単一コアペアトランジスタ(SCPT)を共振器と2つの独立マイクロメカニカル共振器に結合したハイブリッドマイクロ波-オプトメカニカル回路において,可変光誘起透過(OMIT)および光誘起吸収(OMIA)現象を実現するための実験可能なスキームを提案し,検討する。
特殊な条件下では, 標準的な放射圧結合に加えて, キャビティモードが相互Kerr(CK), 高次一般化CK, および3モードCK型結合を介して機械的モードと相互作用する2モードのオプティメカルキャビティを等価にモデル化できることを示す。
さらに、2つのメカニカルモードの間にはCK結合が誘導される。
キャビティモードが強い制御場と弱いプローブ場によって同時に駆動されることを仮定し、上記の非線形結合に影響を受ける出力プローブ場の応答を解析する。
特に,より高次非線形CKと3モードCK結合はOMITおよびOMIA現象の特徴に顕著な影響を及ぼすことが明らかとなった。
さらに、これらの非線形結合は、吸収プロファイルの利得の発生を招き、特定の周波数領域における出力プローブ場の増幅に寄与する。
また、システムは遅い光の挙動と速い光の振舞いを調整可能な切り替えを提供する。
提案されたハイブリッド光学回路は、光伝搬、物理量の量子センシング、情報処理における潜在的な応用を見出すことができる。
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