利用分子腔光力学实现强分子-光纠缠
量子物理
2025-05-28 v1
摘要
我们提出了一种分子光力学平台，用于在环境条件下产生玻色子模式——光子、声子和等离激元之间稳健的纠缠。该系统将一个超高 Q 值回音壁模式（WGM）光学谐振器与由金属纳米粒子和单分子形成的等离激元纳米腔集成在一起。与独立的等离激元系统相比，这种混合架构具有两个关键优势： 将斯托克斯光子从有损耗的等离激元模式高效地重定向到长寿命的 WGM 谐振器中； 通过等离激元-WGM 相互作用抑制分子吸收并接近振动基态。这些特性使得纠缠能够从脆弱的等离激元-声子系统转移到蓝失谐区中的光子-声子二分系统，从而产生对环境噪声具有弹性的稳健稳态纠缠。值得注意的是，在某些参数区间内，所实现的纠缠超过了传统双模压缩的理论界限。我们的方案建立了一种在开放量子系统中保护纠缠的通用方法，并为抗噪声量子信息技术开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2505.21227,
title = {Strong Molecule-Light Entanglement with Molecular Cavity Optomechanics},
author = {Hong-Yun Yu and Ya-Feng Jiao and Jie Wang and Feng Li and Bin Yin and Tian Jiang and Qi-Rui Liu and Hui Jing and Ke Wei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.21227},
year = {2025}
}