超低騒音腔を使用した室温量子光学
Guanhao Huang1,2, Alberto Beccari1,2, Nils J Engelsen3,4,5
1Institute of Physics, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland.
Nature
|February 15, 2024
まとめ
研究者は 室温で固体系の機械運動の 量子制御を達成しました 量子センシングとコンピューティングの 重要なステップである 真空の変動の下での 光の圧縮を実証しました
科学分野:
- 量子物理学
- オプトメカニクス
- 固体システム
背景:
- 機械的な動きに対する光の量子バックアクションは,ノイズと不安定性のために固体共振器で観察することが困難である.
- 前回の実験では 振動器の硬さを制御するために 光学的な力が求められ 応用が制限されました
研究 の 目的:
- 室温の固体力学共振器における量子効果を阻害する課題を克服する.
- 光と物質の相互作用を用いた 顕微鏡の振動器の量子制御を証明する.
主な方法:
- フォノニク・クリスタル・パターンの空洞のミラーを備えた フォノニク・エンジニアリングの メンブレーン・イン・ザ・ミドル・システムを利用した.
- 高品質のファクター (180ミリオン) の膜共振器をソフトクランプ技術で使った.
- 光学空洞の周波数騒音が700倍以上減った
主要な成果:
- ハイゼンベルク値の2.5以内の動作を達成した.
- 探査レーザーを真空の変動以下で圧縮する1.09~1dBが実証された.
- カルマンフィルターを使用して,0.97 ((2)) のフォノン占有率で条件付き移動熱状態を準備した.
結論:
- 固体マクロスコープオシレータの 拡張量子制御を室温に
- 開発されたシステムは,高度な量子センシングと情報処理のためのプラットフォームを提供します.
