混合光力学冷却与克尔磁振子及压缩真空
基态冷却对于进入量子态并实现宏观系统的量子控制至关重要。然而,在非解析边带区域(ω_b < κ)实现光机械冷却仍具挑战性。该研究团队提出了一种基于混合光机械系统的高效冷却策略,该系统将钇铁石榴石(YIG)球体嵌入光机械腔中。在强腔驱动下,YIG球体中磁振子的克尔非线性会引发双磁振子过程。通过对磁振子进行绝热消除,腔内产生有效的双光子过程,该过程与所有耗散通道相消干涉,突破量子反作用极限,并能在最优条件下完全抑制加热效应,即使在深度非解析边带区域(DUSR:ω_b ≪ κ)亦然。此外,向腔内注入压缩真空噪声不仅保留这些优势,还能带来额外增强效果,包括更高净冷却速率、更低光机械耦合要求以及更强的噪声鲁棒性。对比分析表明,该方案优于现有非克尔磁振子方案,凸显了将非线性磁子学与光力学相结合用于宏观机械系统量子控制的潜力。
