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非互易光力学耦合增强的重力测量

量子物理 2025-05-15 v1

摘要

我们探索如何利用耗散光力学腔测量重力加速度。与传统测量方法截然不同的是,我们构建了非互易光力学耦合。我们证明,非互易耦合相比互易耦合具有更大的优势。当相干光力学耦合相对较弱且单光子驱动强度较强时,非互易耦合可将测量精度提高两倍。当单光子驱动强度趋于无穷大时,互易耦合无法获取任何关于重力加速度的信息,而非互易耦合依然有效。采用双光子驱动时,随着双光子驱动强度逼近临界点,重力加速度的测量不确定度将趋于零。非互易耦合所需的双光子驱动强度临界值是有限的,而互易耦合所需的临界值则是无限的。力学参数的放大与额外力的结合虽不能提高测量精度,但能增强极化率。此外,当单光子驱动场相对较弱时,我们解析地计算了量子 Fisher 信息。结果表明,在大多数实验参数下,非互易耦合的表现仍优于互易耦合。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.09417,
  title  = {Gravimetry enhanced by nonreciprocal optomechanical coupling},
  author = {Dong Xie and Chunling Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.09417},
  year   = {2025}
}

备注

11pages,2figures