基于原子$\Lambda$系统的混合光机械冷却

我们研究了一个由光腔光机械装置与超冷量子气体光耦合而成的混合量子系统。我们表明，超冷气体的色散特性可显著改变机械谐振器的光机械响应。我们考察了机械谐振器分别与超冷气体的运动自由度或自旋自由度耦合的混合方案。在这两种情况下，我们发现这种混合相互作用使光机械冷却效率提高了两个数量级以上。值得注意的是，基于已演示的光腔光机械装置参数，我们确定了能够从室温实现谐振器基态冷却的参数区域。此外，此处考虑的混合系统代表了一个强大的接口，可用于利用超冷量子气体对介观机械谐振器进行态制备、传感和量子操控。