纳米机械腔中的一阶相干性与纠缠

本文研究了由振荡镜组成且包含规则俘获原子光学晶格的纳米机械腔的有效玻色子模式的相干与关联性质。该系统被建模为三模系统：两个正交极化激元模式代表耦合的光学晶格与腔模，一个机械模式代表振荡镜。我们分别考察了通过将机械模式适当调谐至极化激元模式频率而区分的双模和三模相互作用情况。在双模情况下，我们发现某个极化激元模式与机械模式之间纠缠的出现对模式间一阶相干性的存在高度敏感。具体而言，模式间一阶相干性的建立是以模式间的纠缠为代价的。在三模情况下，我们表明如果两个极化激元模式均通过参数相互作用与机械模式耦合，则这两个独立的极化激元模式之间不会产生纠缠。即使振荡镜被压缩真空场阻尼，极化激元之间也不存在纠缠。该相互作用在极化激元之间产生一阶相干性，且相干度原则上可达到1。这表明振荡镜能够在两个独立热模式之间建立一阶相干性。进一步分析表明，只有当其中一个模式通过参数相互作用与中间模式耦合，而另一个通过线性混合相互作用耦合时，系统中的两个独立热模式才能被纠缠。