通过脉冲光力学实现测量致冷与机械态层析成像
量子物理
2013-08-21 v2 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
在不扰动物理量的情况下对其进行观测是控制单个量子系统的关键能力。这种背作用规避或量子非破坏性测量最早于 20 世纪 70 年代在引力波探测背景下引入，旨在通过高精度监测测试质量的运动来测量微弱力。如今，此类技术已成为量子科学中制备、操纵和探测光、原子及其他量子系统量子态不可或缺的工具。在此，我们利用持续时间远短于机械运动周期的光脉冲，实验性地对机械振子的位置进行了快速的光学量子噪声极限测量。利用这种背作用规避相互作用，我们实现了机械运动态的态制备和全态层析成像。我们重构了位置不确定度降低至 19 pm 的机械态，该极限由光脉冲的量子涨落决定；并且我们实施了“测量致冷”，将机械模温度从初始的 1100 K 降低至 16 K。对该技术的未来改进可能允许即使在室温下也能实现机械运动的量子压缩，并重构在其相空间准概率分布中表现出负区域的非经典态。
引用
@article{arxiv.1211.7036,
title = {Cooling-by-measurement and mechanical state tomography via pulsed optomechanics},
author = {M. R. Vanner and J. Hofer and G. D. Cole and M. Aspelmeyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.7036},
year = {2013}
}
备注
Note title change, 10 pages, 5 figures, includes supplementary information