論文の概要: Non-linear cooling and control of a mechanical quantum harmonic oscillator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.05734v1
• Date: Sat, 06 Sep 2025 14:47:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-09 14:07:03.678304
• Title: Non-linear cooling and control of a mechanical quantum harmonic oscillator
• Title（参考訳）: 機械的量子調和振動子の非線形冷却と制御
• Authors: Matteo Simoni, Ivan Rojkov, Matteo Mazzanti, Wojciech Adamczyk, Alexander Ferk, Pavel Hrmo, Shreyans Jain, Tobias Sägesser, Daniel Kienzler, Jonathan Home,
• Abstract要約: 局所化多重(2, 3, 4, 5)-成分Schr"odinger's cat manifold の生成法を示す。 我々の知る限り、我々の研究は、そのような高次非線形過程を非古典的状態の制御に初めて実験的に利用したものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.5491665195957
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Non-linearities are a key feature allowing non-classical control of quantum harmonic oscillators. However, when non-linearities are strong, designing protocols for control is often difficult, placing a barrier to exploiting these properties fully. Here, using a single trapped-ion oscillator operated in the strongly non-linear regime of the atom-light interaction, we show how to generate localized multi (2, 3, 4, and 5)-component Schr\"odinger's cat manifolds using a novel form of non-linear reservoir engineering. We then specifically select Hamiltonians which allow us to perform measurements on these state manifolds. To our knowledge, our work is the first experimental use of such high order non-linear processes for control of non-classical states of a quantum harmonic oscillator, opening up a new toolbox which can be applied to bosonic quantum error correction, computation, and sensing.
• Abstract（参考訳）: 非線型性は、量子調和振動子の非古典的な制御を可能にする重要な特徴である。 しかし、非線形性が強い場合、制御のためのプロトコルを設計することはしばしば困難であり、これらの特性を完全に活用する障壁が設けられる。 ここでは、原子-光相互作用の強い非線形状態で動作する単一イオン発振器を用いて、新しい非線形貯水池工学の形式を用いて、局所化された多重(2, 3, 4, 5)成分Schr\odinger's cat manifoldを生成する方法を示す。 次に、これらの状態多様体の測度の実行を可能にするハミルトニアンを特に選択する。 我々の知る限り、我々の研究は、量子調和振動子の非古典状態を制御するために、そのような高次非線形過程を初めて実験的に利用し、ボソニックな量子誤差補正、計算、センシングに応用できる新しいツールボックスを開いた。

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