利用改进的光机械系统实现光学与微腔模式的纠缠

为了提升传统三部分光机械系统的性能，我们设计了一种改进的三部分光机械系统，其中光学腔、微谐振器和微腔模式等所有子系统均直接相互耦合。对该系统进行了量子力学分析，并通过 Heisenberg-Langevin 方程研究了其动力学特性。值得注意的是，本工作的创新之处在于将球形电容器嵌入光学腔中，利用电容器极板间的等离激元-等离激元相互作用来调控内部电场。因此，利用球形电容器内部的等离激元-等离激元相互作用所导致的非线性，引发了具有等离激元特性的极化函数。实际上，这种等离激元特性管理着球形电容。尽管球形电容器从根本上依赖于由电容器间隙引起的等离激元特性，但在设计上要求该球形电容器与微波电容器平行。本研究开发的系统证明，光学腔与微腔模式之间的纠缠在温度变化下的稳定性得到显著提高；这正是本研究的原始目标。值得一提的是，环境噪声严重限制了在宽频带下运行的传统三部分系统，因此本设计能够有效解决这一问题。