压缩光对机械振子强辐射压力的观测
量子物理
2016-07-05 v1
摘要
量子增强传感是一种利用非经典态来提高测量灵敏度的强大技术。对于增强的机械位移传感，已证明光的压缩态能够降低限制测量噪声基底的光子计数噪声。然而，长期以来理论预测，用压缩光抑制噪声基底将不可避免地增加驱动机械系统的辐射压力噪声。这种非经典辐射压力力此前一直被不充分的测量强度和残余热机械运动所掩盖。由于终极测量灵敏度依赖于这两个噪声源之间的微妙平衡，量子增强的极限尚未被观测到。利用微波腔光机械系统，我们观测到了任何测量精度量子增强都必然伴随的非经典辐射压力噪声。通过改变压缩的幅度和相位，我们根据海森堡不确定性原理优化了机械不精确性与反作用噪声之间的基本权衡。随着测量强度进一步增加，辐射压力最终主导机械运动。在此情形下，光机械相互作用可被利用作为对光场振幅涨落的高效量子非破坏(QND)测量。通过使辐射压力以两个数量级压倒机械热噪声，我们展示了一种机械介导的压缩测量，其有效零差效率为94%。因此，在强辐射压力作用下，机械运动增强了对非经典光的测量，正如非经典光增强了对运动的测量一样。
引用
@article{arxiv.1601.02689,
title = {Observation of Strong Radiation Pressure Forces from Squeezed Light on a Mechanical Oscillator},
author = {Jeremy B. Clark and Florent Lecocq and Raymond W. Simmonds and José Aumentado and John D. Teufel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.02689},
year = {2016}
}
备注
4 Figures