机械探测并规避微波场的量子涨落
量子物理
2015-06-18 v1
摘要
在 20 世纪 70 年代和 80 年代对引力波探测器极限灵敏度的理论研究中，曾争论用于探测的光场量子涨落（也称为光子散粒噪声）是否最终会产生力噪声从而干扰探测器并限制灵敏度。Carlton Caves 著名地回答了这个问题：“确实如此。”随着这一理解，产生了通过放弃对探测器运动的完全认知来规避此限制的想法。在这些反作用规避 (BAE) 或量子非破坏 (QND) 方案中，人们通过将所需的量子测量反作用置于未被观测且动力学隔离的运动分量中来操纵它。利用超导机电装置，我们实现了对单一运动正交分量的灵敏测量，其不精确度低于运动的零点涨落，探测到了经典和量子测量反作用，并展示了 BAE 规避了来自微波光子的量子反作用达 9 dB。预计这些技术的进一步改进将提供一条实用途径，以操纵和制备运动压缩态，使其机械涨落低于量子零点水平，这在基础研究和极弱力探测方面均具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1312.4084,
title = {Mechanically Detecting and Avoiding the Quantum Fluctuations of a Microwave Field},
author = {J. Suh and A. J. Weinstein and C. U. Lei and E. E. Wollman and S. K. Steinke and P. Meystre and A. A. Clerk and K. C. Schwab},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.4084},
year = {2015}
}