論文の概要: Optomechanical disk resonator in the quantum ground state of motion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.15492v1
- Date: Wed, 19 Nov 2025 14:48:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-20 15:51:28.853189
- Title: Optomechanical disk resonator in the quantum ground state of motion
- Title(参考訳): 運動の量子基底状態における光機械ディスク共振器
- Authors: Andrea Barbero, Samuel Pautrel, Bertrand Evrard, Jérémy Bon, Romain Dezert, Aristide Lemaître, Adrien Borne, Ivan Favero,
- Abstract要約: 量子基底状態で調製された光磁気ディスク共振器の最初の実験例を示す。
メカニカルモードのフォノン占有度をブリュアンサイドバンド分光法により定量化する。
レーザー誘起加熱のメカニズムを実験的に検討した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 19.854150537947437
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Although they have enabled several advances in the field of optomechanics, optomechanical disk resonators have not yet been operated in the quantum regime. We present the first experimental demonstration of an optomechanical disk resonator prepared in the quantum ground state. With a gigahertz frequency, the mechanical breathing mode of the investigated semiconductor disk reaches a level of excitation below a single phonon when cooled in a dilution refrigerator. We quantify the phonon occupancy of the mechanical mode by performing Brillouin sideband spectroscopy: a conical optical fiber is evanescently coupled to the disk optical whispering-gallery mode, and Stokes and anti-Stokes photons scattered by phonon emission and absorption are counted on a single-photon detector. We measure a suppression of the absorption process corresponding to a phonon occupancy of $0.66\pm0.20$. We experimentally investigate the mechanisms ruling laser-induced heating, which limits the lowest measurable phonon occupancy, and notably witness an extra-cavity heating effect.
- Abstract(参考訳): 彼らは光力学の分野でいくつかの進歩を実現しているが、光磁気ディスク共振器はまだ量子状態において動作していない。
量子基底状態で調製された光磁気ディスク共振器の最初の実験例を示す。
ギガヘルツ周波数では, 希釈冷凍機で冷却すると, 半導体ディスクの機械的呼吸モードが1フォノン以下の励起レベルに達する。
メカニカルモードのフォノン占有性をブリュアン側バンド分光法により定量し、円錐状光ファイバをディスク光発振ガリーモードにエバネッセント結合し、フォノン放射および吸収により散乱したストークスおよび反ストークス光子を単光子検出器上に計数する。
フォノン占有率0.66\pm0.20$に対応する吸収過程の抑制を測定する。
我々は,低測定可能なフォノン占有率を制限するレーザー誘起加熱のメカニズムを実験的に検討し,特に,キャビティ外加熱効果を見いだす。
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