通过线介导库仑相互作用的巨振子的远程纠缠

我们提出了一种通过在带电宏观机械振荡器附近放置导电结构来增强它们之间库仑相互作用的方法。我们使用宏观量子电动力学推导了两个振荡器的有效运动动力学，并表明导体中感应的镜像电荷从根本上改变了静电相互作用的范围。对于圆柱线的特定情况，我们预测相干运动耦合从自由空间标度$1/D^3$变为对振荡器之间距离$D$的渐近$1/(D\ln^2 D)$依赖，而低频振荡器仅以可忽略的额外退相干为代价。我们进一步表明，当与连续位置测量相结合时，增强的相互作用能够在比自由空间可实现的距离大得多的距离上产生振荡器之间的稳态运动纠缠。对于实验上可行的毫克级振荡器，我们预测在数百微米的距离上可观察到纠缠——比自由空间能力高出一个数量级以上——在未来系统中改进接近两个数量级。这些结果确定了导体辅助库仑相互作用作为巨物质量子控制和探索基本中心力产生的纠缠的资源。