利用量子反作用冷却纳米机械谐振器
介观与纳米尺度物理
2007-05-23 v1
摘要
量子力学要求测量行为必须影响被测量对象。当使用线性放大器连续监测物体的位置时，海森堡不确定性关系要求物体被力脉冲驱动，称为反作用。在这里，我们测量了超导单电子晶体管（SSET）对射频纳米机械谐振器的反作用。SSET的电导（与谐振器电容耦合）提供了对其位置的灵敏探针；反作用效应表现为一个有效热浴，其性质敏感地依赖于SSET的偏置条件。令人惊讶的是，当SSET偏置在输运共振附近时，我们观察到纳米机械模式从550mK冷却到300mK——这一效应类似于原子物理中的激光冷却。我们的测量对量子信息器件的纳米机械读出和超灵敏力显微镜（如单核自旋磁共振力显微镜）的极限具有意义。此外，我们预期利用这些反作用效应来制备机械结构的超冷和量子态，这些态在现有技术下是无法实现的。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0609297,
title = {Cooling a nanomechanical resonator with quantum back-action},
author = {A. Naik and O. Buu and M. D. LaHaye and A. D. Armour and A. A. Clerk and M. P. Blencowe and K. C. Schwab},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0609297},
year = {2007}
}
备注
28 pages, 7 figures; accepted for publication in Nature