論文の概要: Force Sensing Beyond the Standard Quantum Limit in a Hybrid Optomechanical Platform
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.20081v1
- Date: Tue, 23 Dec 2025 06:27:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-24 19:17:49.76584
- Title: Force Sensing Beyond the Standard Quantum Limit in a Hybrid Optomechanical Platform
- Title（参考訳）: ハイブリッド光メカニカルプラットフォームにおける標準量子限界を超える力センシング
- Authors: Alolika Roy, Amarendra K. Sarma,
- Abstract要約: そこで本研究では,QD誘導応答とシステムの非線形性により,ノイズスペクトル密度が変化し,力測定感度が向上することを示す。
この設定では、コヒーレント量子ノイズキャンセリング(CQNC)はバックアクションノイズを完全に除去することができる。
- 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 theoretically investigate quantum measurement noise in a hybrid optomechanical system, focusing on radiation pressure back action and its impact on force sensing. The setup consists of an optomechanical cavity with a movable mirror, a fixed semi transparent mirror, an ensemble of quantum dots (QD) coupled to the cavity mode, and an intracavity optical parametric amplifier (OPA). We show how the QD induced response, together with the system nonlinearity, modifies the noise spectral density and thereby improves the force measurement sensitivity. In this setup, coherent quantum noise cancellation (CQNC) can completely remove the back action noise. In addition, increasing the OPA pump gain enables sensitivity beyond the standard quantum limit (SQL) at reduced laser power. These combined effects allow weak force sensing beyond the SQL.
- Abstract（参考訳）: ハイブリッド光学系における量子計測ノイズについて理論的に検討し,放射圧バックアクションと力覚への影響に着目した。
セットアップは、可動ミラーを備えたオプティメカルキャビティ、固定半透明ミラー、キャビティモードに結合された量子ドット(QD)のアンサンブル、およびキャビティ内光学パラメトリック増幅器(OPA)で構成される。
そこで本研究では,QD誘導応答とシステムの非線形性により,ノイズスペクトル密度が変化し,力測定感度が向上することを示す。
この設定では、コヒーレント量子ノイズキャンセリング(CQNC)はバックアクションノイズを完全に除去することができる。
さらに、OPAポンプゲインの増加は、レーザーパワーの低下時に標準量子限界(SQL)を超えて感度を高めることができる。
これらの複合効果により、SQLを超えた弱い力のセンシングが可能になる。
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