1 广东轻工职业技术学院, 信息技术学院 广东 广州 510300
2 华南师范大学, 广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室 信息光电子科技学院 广东 广州 510006
3 华南师范大学 广东省量子调控工程与材料重点实验室 广东 广州 510006
4 广东理工学院, 大学物理实验中心 广东 肇庆 526100
腔光力学研究光子与宏观机械振子的相互作用, 目前已成为研究量子世界与经典世界之间的过渡以及研究非经典和非线性效应的重要领域。本文首先介绍该领域中的基本物理概念, 包括辐射压力、光机械哈密顿量、海森堡-朗之万方程、方程的线性化等。然后综述近年来一些新奇光力学效应的发现和研究进展, 包括光力诱导透明、非互易光传播、高阶边带产生、光机械纠缠等。最后提出了一些研究展望。
腔光力学 光机械系统 量子效应 非线性效应 cavity optomechanics optomechanical systems quantum effects nonlinear effects 量子光学学报
2023, 29(1): 010001
1 西安邮电大学通信与信息工程学院，陕西 西安 710121
2 西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室，陕西 西安 710071
提出一种机械振子基态冷却策略来抑制受外界热环境激发而产生的热噪声。首先，建立了旋转角速度与输出光场信号振幅的定量关系；其次，讨论了辐射压力涨落谱对机械振子声子数的影响；最后，结合冷却率和稳态声子数，对系统参数进行优化，使机械振子冷却至基态，即稳态声子数小于1。理论分析和仿真结果表明，辐射压力涨落谱的峰值可以增强冷却过程，谷值可以抑制加热过程。双腔量子陀螺仪模型可使机械振子达到冷却效果，稳态声子数减小至0.19，从而降低系统的热噪声。
量子光学 基态冷却 光机械系统 陀螺仪 光学学报
2022, 42(23): 2327002
安徽理工大学力学与光电物理学院, 安徽 淮南 232001
提出了一个在法布里-帕罗腔中由Λ型三能级原子去纠缠动镜和腔场的方案,介绍了通过辐射压力产生光机械系统 稳定纠缠的机理。研究表明,在原子介质存在的情况下,系统可以得到更大的稳定纠缠。所提方案使用西蒙判据判定纠缠, 并采用纠缠负度量化系统的稳定宏观纠缠。当腔场和原子之间的耦合越大时,系统的纠缠越大。在原子的帮助下,系统的纠 缠最大值从0.5增加到2.05。此外,考虑腔场耗散时,这种稳态宏观纠缠仍然存在。
量子光学 光机械系统 原子介质 朗之万方程 稳态纠缠 quantum optics optomechanical system atomic medium Langevin equations stable entanglement
研究了原子相干及量子相干对混合原子光机械系统输出特性的影响。应用微扰方法及光腔的输入输出理论求解Langevin方程，得到了混合原子光机械系统对弱探测场的响应函数。分析了腔模与原子系统的耦合强度、量子干涉效应对混合原子光机械系统输出特性的影响。研究发现，控制原子系统的量子干涉效应，即可控制混合原子光机械系统的输出特性；改变原子系统的控制场强度，便可改变混合原子光机械系统的透明窗口宽度，从而得到由原子吸收谱调制的光机械系统的吸收谱；在光机械系统透明窗口中心区域可实现探测场的放大；改变原子系统中控制场或耦合场的失谐量，可以控制混合原子光机械系统的透明窗口位置。
原子与分子物理学 光机械系统 量子相干控制 电磁诱导透明 光学学报
2016, 36(11): 1102001
山西大学 理论物理研究所,山西 太原 030006
腔光机械系统成为近几年的研究热点之一,它有广泛的应用前景。本文采用泛函路径积分方法研究了与机械振子耦合的光腔中玻色爱因斯坦凝聚体的基态特性,从热力学平衡方程,推导出了原子布居数的表达式。从配分函数推导出了系统平均能的表达式,研究了系统的热力学性质,从中我们可以观察到机械振子对超辐射相的影响。在光子-原子的耦合强度偏小时,机械振子几乎不影响平均光子数的分布;在光子-原子的耦合强度偏大时,平均光子数会随着非线性光子-声子相互作用的逐渐增大而急剧增大。
腔光机械系统 泛函路径积分 基态特性 cavity-optomechanical system functional path integral ground-state properties
提出了一个利用原子介质在光机械系统中产生纠缠的方案。研究结果表明，当腔场和原子介质间的耦合系数取合适值时，腔场和动镜，镜子与原子，以及腔场和原子之间 都是纠缠的。此外，考虑了腔场耗散效应，并给出用“logarithmic negativity”去度量系统纠缠的数值解。
量子光学 光机械系统 原子介质 哈密顿 纠缠 quantum optics optomechanical system atomic medium Hamiltonian entanglement
