利用交叉 Kerr 效应实现多个简并机械模式的同步基态冷却

由于暗模效应的存在，光机械系统中多个简并机械模式的同步基态冷却是一个棘手问题。在此我们提出一种通用且可扩展的方法，通过引入交叉 Kerr（CK）非线性来打破两个简并机械模式的暗模效应。在 CK 效应存在下，我们的方案最多可实现四个稳定稳态，不同于标准光机械系统的双稳行为。在恒定输入激光功率下，有效失谐和机械共振频率可由 CK 非线性调制，从而产生用于冷却的最优 CK 耦合强度。类似地，当 CK 耦合强度固定时，会存在一个用于冷却的最优输入激光功率。我们的方案可扩展至通过引入多于一个 CK 效应来打破多个简并机械模式的暗模效应。为满足 N 个多重简并机械模式的同步基态冷却需求，需要 N-1 个具有不同强度的 CK 效应。我们的提案为暗模控制提供了新见解，并可能为宏观系统中多量子态的操控铺平道路。