继续梦想冷却镜子


一年前,我写过一篇blog,叫《冷却镜子的梦想》,稍微介绍了一下这方面的理论与实验进展。这一年来,实验上已经有了很大的进展,相关的理论也更加深入了。一年前,在光机械振子系统中,从室温开始冷却后的平均热声子数是5000多。现在,通过把系统浸泡在液氦环境中,初始环境温度2K附近,人们已经实现了把振子的平均热声子数降低到3060。距离人们的梦想,平均声子数1以下只剩下一个量级多一点了。

这是一个进展十分迅速的领域,我相信人们能够在最近两三年内实现把镜子冷却到量子区域的梦想。一旦实现了这一梦想,将会产生广泛的影响,有很多激动人心的应用。比如制备机械振子的宏观量子纠缠态压缩态等非经典态,探索量子力学与经典力学的边界;比如制备超过量子极限的探测器,用于探测极微小的位移和力的变化。这一技术对于观察引力波极为重要。我也想在这个领域留下自己的印记。去年我们曾经尝试过,后来放弃了,因为感觉可做的理论基本被人做完了。后来调整研究题目,写了一篇把光机械振子作为连续变量纠缠光源的理论方案。最近我重拾这个梦想,找了一个比较特殊的角度来做一点理论方案。希望这次能够做出一个完整的,对实验有参考价值的工作。

有关减小量子点退相干的理论与实验方案介绍,我会等一段时间再写。对此有兴趣的,可以先参考下面几篇文献:arXiv:0902.2659arXiv:0902.2653Phys. Rev. Lett 100, 056603 (2008)

更新:有关冷却镜子应用于探索经典与量子的边界,见格致最近的一篇翻译文章,写得极好。

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