光机械系统中非微扰动力学 Casimir 效应：真空 Casimir-Rabi 分裂
量子物理
2018-03-07 v2 其他凝聚态物理
光学
摘要
我们使用腔场和振荡镜的完全量子力学描述来研究动力学 Casimir 效应。我们既未对动力学进行线性化，也未采用任何参数或微扰近似。通过对完整的光机械 Hamiltonian 进行数值对角化，我们表明从真空共振产生光子由一系列镜-场真空 Rabi 分裂（vacuum Rabi splittings）决定。我们发现真空发射可以源于初始纯力学激发态的自由演化，这与激发态原子的自发辐射类似。通过考虑对镜的相干驱动，并使用主方程方法计入损耗，我们能够研究从弱到超强光机械耦合强度范围内的动力学 Casimir 效应。我们发现，即使力学频率低于腔模频率，也能观察到真空共振产生光子的现象。由于实验上难以实现的高力学频率曾被认为是实现动力学 Casimir 效应必不可少的条件，这一结果消除了观察这一长期寻求效应的主要障碍之一。我们还发现，动力学 Casimir 效应可以在振荡镜与其在真空场中运动产生的辐射之间产生纠缠，并且能够发生真空 Casimir-Rabi 振荡。
引用
@article{arxiv.1706.04134,
title = {Non-perturbative Dynamical Casimir Effect in Optomechanical Systems: Vacuum Casimir-Rabi Splittings},
author = {Vincenzo Macrì and Alessandro Ridolfo and Omar Di Stefano and Anton Frisk Kockum and Franco Nori and Salvatore Savasta},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.04134},
year = {2018}
}
备注
30 pages, 8 figures