由腔真空涨落介导的原子与机械振子间的相干共振耦合
量子物理
2023-02-06 v2
摘要
我们展示了原子可通过腔场的量子真空涨落与机械振子耦合，从而实现它们之间的能量转移过程。在一个由带可动镜面的腔谐振器与原子组成的混合量子系统中，这些过程由两种成对产生机制主导：反旋转（原子-腔系统）和动力学 Casimir 相互作用项（光机械系统）。由于这两种成对产生机制，共振的原子-镜面耦合是高层虚过程的结果，不同跃迁路径在我们的理论框架中得到很好描述。我们对原子-镜面系统哈密顿量执行了幺正变换，展现出两类多阶成对产生跃迁。通过调节原子频率，我们展示了可在多模腔内实现光子频率转换。此外，当涉及两个原子耦合到同一机械模式时，机械振子的单个振动激发可被两个原子同时吸收。考虑到腔光机械及其他系统在强耦合和超强耦合方面的最新进展，我们相信我们的方案可利用现有技术实现。
引用
@article{arxiv.2204.08238,
title = {Coherent Resonant Coupling between Atoms and a Mechanical Oscillator Mediated by Cavity-Vacuum Fluctuations},
author = {Bo Wang and Jia-Ming Hu and Vincenzo Macrì and Ze-Liang Xiang and Franco Nori},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.08238},
year = {2023}
}
备注
22 pages, 16 figure