論文の概要: Dressed-State Optomechanics in the Few-Photon Regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.10665v1
• Date: Wed, 11 Mar 2026 11:26:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-12 16:22:32.91621
• Title: Dressed-State Optomechanics in the Few-Photon Regime
• Title（参考訳）: 多光子レジームにおけるドレス状態光学
• Authors: Surangana Sengupta, Björn Kubala, Joachim Ankerhold, Ciprian Padurariu,
• Abstract要約: 我々は、離散量子系として動作する強い非線形空洞を考える。 弱結合極限では、光学減衰率とキャビティの擬似状態多様体との一般接続を導出する。 この枠組みをジョセフソンフォトニクスアーキテクチャを用いて説明し、そこではdcバイアスのジャンクションが光子遮断を誘導する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Efficient optomechanical cooling typically requires high photon occupancy to maximize cooling power, a constraint that generally limits the degree of coherent quantum control available in the few-photon regime. Here, we investigate this trade-off by considering a strongly nonlinear cavity operated as a discrete quantum system. In the weak-coupling limit, we derive a general connection between the optomechanical damping rate and the cavity's dressed-state manifold. This framework reveals that the damping rate (determined by the population imbalance across dressed states) is directly tunable via the coherent manipulation tools which are standard in circuit quantum electrodynamics. We illustrate this framework using a Josephson photonics architecture, where a dc-biased junction induces a photon blockade that truncates the cavity to an $N$-level system. By sacrificing raw cooling (or heating) power, this platform enables full quantum mechanical control over optomechanical properties, offering a versatile avenue for the quantum manipulation of mechanical modes.
• Abstract（参考訳）: 効率的な光力学的冷却は通常、冷却電力を最大化するために高光子占有を必要とするが、これは一般に、数光子状態において利用可能なコヒーレントな量子制御の程度を制限する制約である。 本稿では、離散量子系として動作する強い非線形キャビティを考慮し、このトレードオフを考察する。 弱結合極限では、光学減衰率とキャビティの擬似状態多様体との一般接続を導出する。 この枠組みは、減衰率(服装状態間の人口不均衡によって決定される)が、回路量子電磁力学の標準であるコヒーレントな操作ツールを介して直接調整可能であることを明らかにしている。 この枠組みをジョセフソンフォトニクスアーキテクチャを用いて説明し、そこではdcバイアスのジャンクションが光子遮断を誘導し、キャビティを$N$レベルのシステムに切り換える。 このプラットフォームは生の冷却(または加熱)電力を犠牲にすることで、光学特性の完全な量子力学的制御を可能にし、メカニカルモードの量子操作のための汎用的な道を提供する。

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