Мікро- та нанооптомеханіка в квантовому режимі ANR
З теоретичної точки зору, оптимеханіка виникла наприкінці 1970-х років у контексті вимірювань високої чутливості, особливо при виявленні гравітаційних хвиль, коли Брагінський, Кейвс та інші обговорювали вплив квантових коливань світла на чутливість великі інтерферометри, які тоді розроблялись. Але експериментальна оптомеханіка з'явилася лише через 20 років, і лише зовсім недавно стала дуже активною областю досліджень, коли одночасний прогрес на лазерних джерелах (з точки зору стабільності та низької шумової роботи), на мікро- та нановиробництві, з низькими втратами відображає обробки та безвібраційна кріогеніка дозволили проводити оптикомеханічні експерименти набагато ближче до квантового режиму. Оптомеханічне зв’язування має наслідки для квантових властивостей випромінювання (оптомеханічне віджимання), механічного резонатора (експериментальна демонстрація основного квантового стану механічного резонатора) або обох, з амбіційною метою заплутування резонатора світлом, або двох резонатори між ними завдяки радіаційному тиску.
Наш проект спрямований на проведення низки ключових експериментів у цій галузі. Об’єднавши досвід та навички чотирьох лабораторій (LKB, яка відіграє новаторську роль у цій галузі; LPN з високим рівнем досвіду та засобів у галузі нановиробництва; LMA, світовий лідер у галузі лікування з низькими втратами; ONERA, який має визнаний досвід у галузі надміцних механічних резонаторів), співпраця представляє навички, які охоплюють усі етапи експериментальної роботи. Така спільна робота є важливою для проведення всіх передбачених експериментів, і проект дозволить співпраці встановити свою нинішню позицію лідера в міжнародній конкуренції, а також створити надійні основи для майбутніх експериментів, коли вже буде встановлений квантовий режим оптичної механіки.
Застосовуючи модифікації, зроблені рухомою дзеркальною порожниною, до властивостей світла, ми таким чином продемонструємо оптимеханічне віджимання з унікальними характеристиками, що дозволяють використовувати механічну реакцію для зміни стиснутої квадратури. Крім того, ми будемо використовувати лазерне охолодження в дуже дрібній порожнині, щоб виділити основний квантовий стан механічного резонатора, використовуючи той факт, що на відміну від систем, що зустрічаються в експериментах з конденсованою речовиною, системи оптимеханіки забезпечують чіткі підписи основного квантового стану . Два передбачені експерименти тісно пов’язані між собою, навіть якщо кожен вимагає конкретної оптимізації оптико-механічного резонатора. Оптомеханічні властивості суттєво іншої системи, оптомеханічного кристала з унікальними можливостями інтеграції на мікросхемі, також будуть досліджені та використані для охолодження його до основного стану.
У довгостроковій перспективі спостереження за такими суто квантовими явищами з макроскопічними об'єктами представляє не лише великий концептуальний інтерес, але й суттєву передумову для підготовки некласичних станів руху, і, з більш застосованої точки зору, для розробка мікро- та наномеханічних датчиків з неперевершеною чутливістю. Можливі додатки в областях виявлення однієї молекули, оптичних перемикачів або гібридних квантових систем для зберігання та передачі квантової інформації.
Координатор проекту
Пан Антуан ГАЙДМАНН (НАЦІОНАЛЬНИЙ ЦЕНТР НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ - РЕГІОНАЛЬНА ДЕЛЕГАЦІЯ ІЛЬ-ДЕ ФРАНЦІЙСЬКИЙ СЕКТОР ПАРИЖ Б) - [email protected]
Автором цього резюме є координатор проекту, який відповідає за зміст цього резюме. Тому ANR не несе жодної відповідальності за його зміст.
Партнер
ОНЕРІЙНИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ БЮРО АЕРОСПАЦІЙНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ (О.Н.Е.Р.А.) ЧАТІЛОН ЦЕНТР
НАЦІОНАЛЬНИЙ ЦЕНТР НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ЛМА - РЕГІОНАЛЬНА ДЕЛЕГАЦІЯ РОНА-АВЕРГНЕ
LPN НАЦІОНАЛЬНИЙ ЦЕНТР НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ - РЕГІОНАЛЬНА ДЕЛЕГАЦІЯ ІЛЬ-ДЕ-ФРАНЦІЯ ЗАХІДНО-ПІВНІЧНИЙ СЕКТОР
LKB НАЦІОНАЛЬНИЙ ЦЕНТР НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ - РЕГІОНАЛЬНА ДЕЛЕГАЦІЯ ІЛЬ-ДЕ-ФРАНЦІЙСЬКИЙ СЕКТОР ПАРИЖ Б
Довідка від 477 360 євроПочаток та тривалість наукового проекту: січень 2012 р. - 36 місяців