具有 N 个自旋的纳米机械振子的基态冷却

采用纳米机械振子的现代量子技术的典型需求是很少的机械量子激发，例如，以延长特定任务的相干时间，或制备特定的非经典态。为此，我们开展本工作以展示如何将初始热化的纳米机械振子带到接近其基态。特别地，我们着重推广 D. D. B. Rao \textit{et al.}, Phys. Rev. Lett. \textbf{117}, 077203 (2016) 的新颖结果，其中机械物体可通过条件单自旋测量被加热、压缩或冷却至接近其基态。在我们的工作中，我们研究当 $N$ 个自旋与机械振子相互作用时类似的迭代自旋-机械系统。此处我们也发现后选择过程起到丢弃机制的作用，即我们通过动态滤波其振动模式将机械振子导引至基态。我们表明，当考虑对称集体自旋后选择时，将 $N$ 个自旋纳入量子动力学极为有益。尤其是，在成功率与单自旋情形相当的情况下，减少了达到基态所需的总迭代次数。