Osciladores mecânicos quantizados acoplados Publicado em: 10 de março de 2011 Kenton R. Brown. Christian Ospelkaus. Yves Colombe. Andrew C. Wilson. Dietrich G. Leibfried. David J. Wineland O oscilador harmônico é um dos sistemas físicos mais simples, mas também um dos mais fundamentais. É ubíquo na natureza, servindo frequentemente como uma aproximação para um sistema mais complicado ou como um bloco de edifício para modelos maiores. As realizações de osciladores harmónicos no regime quântico incluem campos electromagnéticos numa cavidade 1 3 e os modos mecânicos de um átomo aprisionado 4 ou sólido macroscópico 5. A interacção quantificada entre dois modos de movimento de um íon aprisionado individual foi conseguida através do acoplamento através de campos ópticos 6 , E o movimento emaranhado de dois iões em locais separados foi conseguido indirectamente através dos seus estados internos 7. Até à data, o acoplamento controlável directo entre osciladores mecânicos quantificados mantidos em locais separados não foi realizado. Aqui nós implementamos esse acoplamento através da interação de Coulomb mútua de dois íons mantidos em potenciais de armadilha separados por 40 um. Ajustando os poços de confinamento em ressonância, a energia é trocada entre os íons ao nível de alguns quanta, estabelecendo que o acoplamento motional direto coerente é possível para íons separadamente prendidos. O sistema demonstra um bloco de construção para processamento de informação quântica e simulação quântica. Mais amplamente, este trabalho é um precursor natural para experiências em sistemas quânticos híbridos, tais como o acoplamento de um íon preso a um oscilador mecânico ou elétrico macroscópico quantizado. 12. Download PaperSecond quantization é uma poderosa técnica para descrever processos quânticos em que o número de As excitações de uma única partícula não são conservadas. Um exemplo de livro de segunda quantização é a apresentação do oscilador harmônico simples em termos de operadores de criação e aniquilação, que, respectivamente, representam adição ou remoção de quanta de energia do oscilador. Nosso objetivo neste artigo é reforçar este exemplo de livro. Conseqüentemente, nós exploramos a física de acoplado segundo-osciladores quantizados. Essas explorações são formuladas como problemas de autovalores exatamente solucionáveis, a estrutura matemática fornecendo uma estrutura para a compreensão física. Os exemplos que apresentamos podem ser usados para melhorar a discussão de osciladores harmônicos segundo-quantized na sala de aula, para fazer uma conexão à física clássica de osciladores acoplados, e para familiarizar os estudantes com os sistemas empregados nas fronteiras da pesquisa física contemporânea. Referências Veja qualquer livro de graduação ou pós-graduação mecânica quântica, como R. Liboff, Introdução Mecânica Quântica (Addison-Wesley, Estados Unidos, 2002), Cap. 7. Google Scholar F. A. Berezin, The Method of Second Quantization (Academic Press, Estados Unidos, 1966). Google Scholar L. I. Schiff, Mecânica Quântica (McGraw-Hill Education, Estados Unidos, 1968). C. C. Gerry e P. L. Knight, Introductory Quantum Optics (Cambridge, U. P. Cambridge, 2008), Cap. 7. Google Scholar S. T. Thornton e J. B. Marrion, Dinâmica Clássica de Partículas e Sistemas (Brooks and Cole, Estados Unidos, 2003). E. Merzbacher, Mecânica Quântica. 2a ed. (John Wiley and Sons, New York, 1997), cap. 15, Sec. 9. Google Scholar Deslocamentos mais gerais, que podem traduzir momento e posição, podem ser definidos assumindo-se um número complexo. Um aperto mais geral, que pode apertar o momento, bem como a posição, pode ser definido assumindo ser um número complexo. N. Imoto, H. A. Haus e Y. Yamamoto, medição não-demolição quântica do número de fótons através do efeito Kerr óptico, Phys. Rev. A 32. 2287 2292 (1985). Lentes e óptica: Olhando para a terceira geração de detectores de ondas gravitacionais, Gen. Relativ. Gravit. 43. 569 592 (2011). J. Mayer Alegre, AH Safavi-Naeini, JT Hill, A. Krause, S. Groblacher, M. Aspelmeyer, e O. Painter, Resfriamento a laser de Um oscilador nanomecânico em seu estado terrestre quântico, Nature 478. 89 92 (2011). Doi. org10.1038nature10461 Google Acadêmico CrossRef. CAS S. Groblacher, K. Hammerer, M. R. Vanner e M. Aspelmeyer, Observação de forte acoplamento entre um ressonador micromecânico e um campo de cavidade óptica, Nature 460. 724 727 (2009). Doi. org10.1038nature08171 Google Scholar CrossRef Z. Y. Ou e L. Mandel, Violação da desigualdade de Bells e probabilidade clássica em uma experiência de correlação de dois fótons, Phys. Rev. Lett. 61. 50 53 (1988). O acoplamento forte e dispersivo de uma cavidade de alta suavidade a uma membrana micromecânica, Nature 452. 72 75 (2008). Doi. org10.1038nature06715 Google Acadêmico CrossRef. CAS M. Bhattacharya, H. Uys e P. Meystre, Trapping e resfriamento optomecânicos de espelhos parcialmente reflexivos, Phys. Rev. A 77. 033819 1 033819 12 (2008). A dinâmica quântica de uma cavidade óptica acoplada a um corpo fino, Membrana semitransparente: efeito da absorção da membrana, Phys. Rev. A 84. 033814 1 033814 12 (2011). ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, Nat. Phys. 6. 213 217 (2010). Doi. org10.1038nphys1479 Google Acadêmico CrossRef. CAS T. Brougham, G. Chadzitaskos e I. Jex, Desenho de transformação e Hamiltonianos não-lineares, J. Mod. Ótico. 56. 1588 1597 (2009). Associação Americana de Professores de Física.
No comments:
Post a Comment