通过脉冲相互作用与测量产生机械与光机械纠缠

宏观尺度上的纠缠生成为发展新型量子技术以及在桌面尺度研究基础物理提供了令人振奋的途径。腔量子光力学凭借量子光学的精度结合光机械器件最近的实验进展，提供了产生并利用此类现象的理想平台。本文提出在分辨边带机制之外运行的方案，以制备并验证光-机械与机械-机械纠缠。我们的方案采用持续时间远小于机械周期的脉冲相互作用，并结合零差测量，可同时生成与表征这两类纠缠。为提升方案性能，可利用由先前脉冲组成的预冷阶段来增加所制备纠缠的量，并可使用本地光学压缩器以提供对开放系统动力学的鲁棒性。我们所生成纠缠的对数负性进行了量化，并针对脉冲光机械相互作用强度，在包含机械退相干与光学损耗的实际实验场景下进行分析。我们引入并比较了两种独立的机械纠缠生成方案：一种基于光学干涉设计，另一种由顺序光机械相互作用组成。我们协议的脉冲特性提供了在时域对这些量子关联更直接的访问，其应用包括量子计量与量子退相干检验。通过考虑基于近期实验的参数集，证明了即使存在大光学损耗，用我们的方案产生显著纠缠的可行性。