論文の概要: Frequency upconversion of infrared signals via molecular optomechanical cavities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.17882v1
- Date: Mon, 20 Apr 2026 06:51:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-28 13:13:23.130862
- Title: Frequency upconversion of infrared signals via molecular optomechanical cavities
- Title（参考訳）: 分子オプティメカルキャビティによる赤外線信号の周波数アップコンバージョン
- Authors: Fen Zou, Shu-Xian Quan, Yong Li, Hui Dong,
- Abstract要約: 我々は、赤外線信号が増幅されると、付加ノイズが1つの量子の量子限界に近づくことを示した。
特に、赤外線信号が増幅されると、付加ノイズが1つの量子の量子限界に近づく。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.700935853492328
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Molecular optomechanical cavities have recently emerged as a promising platform for frequency upconversion, enabling the quantum coherent conversion of infrared signal into the visible range. In a recent work [F. Zou et al., Phys. Rev. Lett. 132, 153602 (2024)], we proposed an amplification mechanism that can enhance the intensity of the upconverted infrared signals by a factor of 1000 or more within such a cavity under the ideal case without any noise. In this work, we employ the power spectrum method to investigate the noise added to the upconverted signal in a molecular optomechanical cavity along with the conversion efficiency from infrared signal into visible range. In the red-detuned regime, the anti-Stokes sideband achieves superior conversion efficiency relative to the Stokes sideband. Conversely, the Stokes sideband dominates under the blue-detuned condition, which amplifies the infrared signal. We further demonstrate the dependence of the added noise on the coupling strength and decay rates of the system. In particular, we find that when the infrared signal is amplified, the added noise approaches the quantum limit of one quantum.
- Abstract（参考訳）: 分子オプティメカルキャビティは近年、周波数アップコンバージョンのための有望なプラットフォームとして登場し、赤外線信号の可視域への量子コヒーレント変換を可能にしている。
最近の研究 (F. Zou et al , Phys. Lett. 132, 153602 (2024)] において, 雑音を伴わない理想的な場合の空洞内で, 上向きの赤外信号の強度を1000以上向上させる増幅機構を提案した。
本研究では, 分子光学キャビティにおけるアップコンバート信号に付加される雑音と, 赤外線信号から可視域への変換効率について, パワースペクトル法を用いて検討する。
赤みを帯びた状態では、反ストークスのサイドバンドはストークスのサイドバンドと比較して優れた変換効率を達成する。
逆に、ストークスのサイドバンドは、赤外信号を増幅する青色変調条件下で支配する。
さらに, 付加雑音が系の結合強度および崩壊速度に及ぼす影響を実証した。
特に、赤外線信号が増幅されると、付加ノイズが1つの量子の量子限界に近づく。
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