論文の概要: Squeezing enhanced homodyne weak force sensing in cavity optomechanics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.28007v1
- Date: Fri, 26 Jun 2026 12:06:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-29 18:24:25.48089
- Title: Squeezing enhanced homodyne weak force sensing in cavity optomechanics
- Title（参考訳）: 共振器光学におけるストイージング強化ホモダイン弱い力センシング
- Abstract要約: キャビティ・オプティメカニクス・システムは量子センシングのための有望なプラットフォームとして登場してきた。
本研究は,適切なホモダイン角度でのキャビティオメカニカルセンサの力感度が著しく向上することを明らかにする。
キャビティモードのICS (Intra-cavity squeezing) やIES (Injected external squeezing) により, 力感度をさらに向上させることができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Cavity optomechanical systems have emerged as a promising platform for quantum sensing. Quantum mechanics imposes a standard quantum limit (SQL) on the force-sensitivity for the standard homodyne phase quadrature measurement of the cavity's output field. In this paper, we investigate ways to enhance sensitivity beyond SQL for weak-force measurement by adopting a variational homodyne quadrature readout and quantum squeezing. Our study reveals a remarkable improvement in the force sensitivity of a cavity optomechanical sensor at a suitable homodyne angle, compared with standard phase quadrature detection of the cavity output field within a specific frequency band. We show that the force sensitivity can be further improved by intra-cavity squeezing (ICS) or injected external squeezing (IES) of the cavity mode. Both variational homodyne readout and quantum squeezing induce quantum correlation between the amplitude and phase quadratures of the cavity's output field, thereby improving the force sensitivity. The squeezing-enhanced variational homodyne detection scheme can enable high-precision sensing across various hybrid quantum platforms.
- Abstract（参考訳）: キャビティ・オプティメカニクス・システムは量子センシングのための有望なプラットフォームとして登場してきた。
量子力学は、キャビティの出力場の標準ホモダイン位相2次測定の力感度に標準量子限界(SQL)を課す。
本稿では,変分ホモダイン2次読み出し法と量子スクイーズ法を採用することにより,SQL以外の感度を弱力測定に高める方法を検討する。
本研究は,特定の周波数帯域におけるキャビティ出力場の標準位相2次検出と比較して,適切なホモダイン角度でのキャビティオメカニカルセンサの力感度が著しく向上していることを明らかにする。
キャビティモードのICS (Intra-cavity squeezing) やIES (Injected external squeezing) により, 力感度をさらに向上させることができることを示す。
変分ホモダインの読み出しと量子スクイージングの両方は、キャビティの出力場の振幅と位相の4分の1の量子相関を誘導し、これにより力の感度が向上する。
スクイーズ・エンハンスな変分ホモダイン検出方式は、様々なハイブリッド量子プラットフォームを横断する高精度なセンシングを可能にする。
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