微机械谐振子中的非平衡二次测量反馈压缩
介观与纳米尺度物理
2021-08-11 v2 统计力学
摘要
随机动力学的测量与反馈控制已被积极研究，不仅用于稳定系统，也用于产生源于反馈控制器中信息流的额外熵流。特别地，微机械系统因其对小涨落精确的可控性，为研究测量反馈控制下的此类非平衡动力学提供了极佳平台。尽管各类测量反馈协议已利用线性可观测量（如位移与速度）得到演示，但将其拓展至非线性 regime，即在测量与控制中均利用非线性可观测量，仍在其非平衡动力学中保留着非平凡现象。在此，我们通过驱动二阶非线性（即参量压缩）并直接测量由赝角动量的 Schwinger 表示（称为 Schwinger 角动量）给出的二次可观测量，演示了微机械谐振子的测量反馈控制。与盲目驱动二阶非线性时发生参量发散相反，我们的测量反馈协议使我们能够避免此类发散，并实现 dB 量级的强噪声抑制。该强噪声抑制源于我们测量反馈协议中所包含的有效冷却，这通过考察粗粒化模型中的熵产生率得以揭示。我们的结果不仅为改善噪声受限灵敏度性能，也为借助非线性测量与反馈研究信息热力学机器中的熵产生开辟了可能。
引用
@article{arxiv.2102.13295,
title = {Non-equilibrium quadratic measurement-feedback squeezing in a micromechanical resonator},
author = {Motoki Asano and Takuma Aihara and Tai Tsuchizawa and Hiroshi Yamaguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.13295},
year = {2021}
}