面向量子引力效应精确光机械探测的理论分析

光机械系统通过精确测量量子谐振子动力学，为观测量子引力的动力学特征提供了一个极具前景的平台。然而，大多数现有分析仅考虑线性辐射压力相互作用，而忽略了高阶光机械耦合和激光相位噪声。这些被忽略的贡献在量级上可能与预测的量子引力修正相当，因此可能引入虚假信号或掩盖真实的物理效应。本文通过引入完整的非线性动力学和真实的激光相位噪声，重新分析了两个实验已实现的平台：Fabry-Perot 光机械系统和中间膜光机械系统。利用测量的器件参数，我们推导了广义不确定性原理测试的修正协议，并建立了实际的灵敏度界限。我们的结果表明，先前的理想化估计显著高估了可实现的分辨率，这凸显了在光机械量子引力测试的实际评估中包含高阶相互作用和实施有效激光相位噪声抑制的必要性。