Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Force Sensing in an Optomechanical System with Feedback-Controlled In-Loop Light

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15310%2F22%3A73612565" target="_blank" >RIV/61989592:15310/22:73612565 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://arxiv.org/pdf/2106.11199.pdf" target="_blank" >https://arxiv.org/pdf/2106.11199.pdf</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevApplied.17.034020" target="_blank" >10.1103/PhysRevApplied.17.034020</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Force Sensing in an Optomechanical System with Feedback-Controlled In-Loop Light

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Quantum control techniques applied at macroscopic scales provide us with opportunities in fundamental physics and practical applications. Among them, measurement-based feedback allows efficient control of optomechanical systems and quantum-enhanced sensing. In this paper, we propose a near-resonant narrow-band force sensor with extremely low optically added noise in a membrane in the middle optomechanical system subject to a feedback-controlled in-loop light. The membrane&apos;s intrinsic motion consisting of zero-point motion and thermal motion is affected by the added noise of measurement due to the backaction noise and imprecision noise. We show that, in the optimal low-noise regime, the system is analogous to an optomechanical system containing a near quantum-limited optical parametric amplifier coupled to an engineered reservoir interacting with the cavity. Therefore, the feedback loop enhances the mechanical response of the system to the input while keeping the optically added noise of measurement below the standard quantum limit. Moreover, the system based on feedback offers a much larger amplification bandwidth than the same system with no feedback. Without the need to hybridize it with other quantum systems or introduce nonlinearities, our force sensor may have broad applications ranging from biology and medicine to gravitational wave detection and tests of fundamental physics.

  • Název v anglickém jazyce

    Force Sensing in an Optomechanical System with Feedback-Controlled In-Loop Light

  • Popis výsledku anglicky

    Quantum control techniques applied at macroscopic scales provide us with opportunities in fundamental physics and practical applications. Among them, measurement-based feedback allows efficient control of optomechanical systems and quantum-enhanced sensing. In this paper, we propose a near-resonant narrow-band force sensor with extremely low optically added noise in a membrane in the middle optomechanical system subject to a feedback-controlled in-loop light. The membrane&apos;s intrinsic motion consisting of zero-point motion and thermal motion is affected by the added noise of measurement due to the backaction noise and imprecision noise. We show that, in the optimal low-noise regime, the system is analogous to an optomechanical system containing a near quantum-limited optical parametric amplifier coupled to an engineered reservoir interacting with the cavity. Therefore, the feedback loop enhances the mechanical response of the system to the input while keeping the optically added noise of measurement below the standard quantum limit. Moreover, the system based on feedback offers a much larger amplification bandwidth than the same system with no feedback. Without the need to hybridize it with other quantum systems or introduce nonlinearities, our force sensor may have broad applications ranging from biology and medicine to gravitational wave detection and tests of fundamental physics.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2022

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physical Review Applied

  • ISSN

    2331-7019

  • e-ISSN

    2331-7019

  • Svazek periodika

    17

  • Číslo periodika v rámci svazku

    3

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    12

  • Strana od-do

    "034020-1"-"034020-12"

  • Kód UT WoS článku

    000767586400002

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85126715234