含参量放大器的耗散光力系统中自由粒子的鲁棒力传感

我们从理论上研究了在含简并参量放大器（PA）的耗散耦合光力系统中，作用于自由粒子的弱经典力的光学探测。研究表明，PA 使得力灵敏度在较宽的探测频率范围内远优于标准量子极限（SQL）。这一改善取决于参量增益和驱动功率。此外，我们讨论了力学阻尼和热噪声对力灵敏度的影响。我们发现，在具有高参量增益的 PA 存在下，可以实现力灵敏度对力学阻尼和热噪声的鲁棒性远优于 SQL。当温度 $T = 1$ K、驱动功率设定为无 PA 时对应 SQL 的值时，灵敏度改善约 7 倍。