腔光力系统中宏观量子相干理论及调制下的纠缠和冷却动力学研究

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近年来,腔光力系统中光场与机械振子之间的色散耦合机制在量子关联的研究中引起了人们广泛的关注。量子关联诸如量子相干性以及量子纠缠在量子信息和量子计算领域有着十分重要的作用。探究量子相干性,量子纠缠的影响因素,有助于我们在宏观系统实现高且稳定的量子关联。我们在腔光力系统中研究了机械振子的相干性以及机械模与光模之间的量子相干性转移。这个腔光力系统由一个光学腔与两个机械振子构成,并且这两个机械振子以不同的耦合强度耦合同一光场。在研究中我们发现量子相干性的转移非常依赖于两个光力耦合强度的相对大小。激光驱动功率,腔场与机械振子的耗散,环境温度以及机械振子频率等方面对量子相干性有着显著影响。而且腔光力系统中量子相干性的产生被限制在系统稳态下,这有助于在腔光力系统中维持高且稳定的量子相干性。我们也在调制的腔光力系统中研究冷却以及纠缠的动力学行为。调制下的腔光力系统中机械振子和腔场的频率以及激光强度是含时的。我们关注系统工作在蓝失谐体系,长时极限下的机械振子有效声子数被调制后显著减少。在选择性的调制频率及幅度下,机械振子能被冷却至基态。进一步,当机械振子被冷却到很低水平,这又促进了光场与机械振子之间量子纠缠的产生。由于调制引起系统非线性的增强,机械振子与量子纠缠在动力学上呈现准周期震荡。这有助于对量子特性的制备与操控。
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