論文の概要: Nanohertz Pendulum toward Macroscopic Entanglement under Structural Damping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.02462v1
- Date: Mon, 03 Aug 2026 16:32:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-04 15:07:25.708384
- Title: Nanohertz Pendulum toward Macroscopic Entanglement under Structural Damping
- Title(参考訳): 構造減衰下におけるマクロエンタングルメントへのナノヘルツ振り子
- Abstract要約: 重力希釈が機械的損失を減少させるため、振り子をマクロ的な量子制御に惹きつける。
構造減衰に伴う1/f$の強制雑音スペクトルは、絡み合いを罰する低周波テールを生成する。
このテールは、必要なサスペンションゲインに応じて、必要なバックアクション-熱間力-ノイズ比を約50%値上げする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Pendulums are attractive for macroscopic quantum control because gravity dilution reduces mechanical loss, while the $1/f$ force-noise spectrum associated with structural damping allows nearly lossless trapping to suppress the thermal noise sampled at an upward-shifted resonance. The same $1/f$ spectrum, however, produces a low-frequency tail that penalizes entanglement. With $10\%$ detection loss, we find that this tail raises the required back-action-to-thermal force-noise ratio by about $50\%$, corresponding to a required suspension gain $G_{\rm req}=1.49$. To overcome this structural-noise penalty, we realize a $7$-mg pendulum suspended by a stepped fused-silica fiber, with an energy-decay rate $Γ/2π=361(39)$ nHz ($Q\equivω_0/Γ=7.3(8)\times10^6$) at $ω_0/2π=2.63$ Hz. The reduction in $ω_0Γ$ yields a measured gain $G_q\simeq2.5$ relative to the previous monolithic device, exceeding the requirement.
- Abstract(参考訳): 重力希釈が機械的損失を減少させるのに対し、構造減衰に伴う1/f$の力雑音スペクトルは、上向きの共鳴でサンプリングされた熱雑音をほとんど無害に抑えることができるため、振り子はマクロ的な量子制御にとって魅力的である。
しかし、同じ1/f$のスペクトルは、絡み合いを罰する低周波の尾を生み出す。
検出損失が10\%であれば、このテールは、必要なサスペンションゲインであるG_{\rm req}=1.49$に応じて、必要なバックアクション-熱間力-ノイズ比を50\%$に上昇させる。
この構造ノイズのペナルティを克服するために、ステップ状溶融シリカファイバーによって7ドルmgの振り子を吊り下げられ、エネルギーデカイレートが$/2π=361(39)$ nHz$Q\equivω_0/\=7.3(8)\times10^6$) at $ω_0/2π=2.63$ Hz となる。
これにより、前回のモノリシックデバイスと比較してG_q\simeq2.5$が要求を上回る値となる。
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