Optomechanical measurement of a millimeter-sized mechanical oscillator approaching the quantum ground state

J. T. Santos, Jian Li, J. Ilves, C. F. Ockeloen-Korppi, M. Sillanpaa*

*Tämän työn vastaava kirjoittaja

Tutkimustuotos: LehtiartikkeliArticleScientificvertaisarvioitu

16 Sitaatiot (Scopus)
281 Lataukset (Pure)

Abstrakti

Cavity optomechanics is a tool to study the interaction between light and micromechanical motion. Here we observe optomechanical physics in a truly macroscopic oscillator close to the quantum ground state. As the mechanical system, we use a mm-sized piezoelectric quartz disk oscillator. Its motion is coupled to a charge qubit which translates the piezo-induced charge into an effective radiation-pressure interaction between the disk and a microwave cavity. We measure the thermal motion of the lowest mechanical shear mode at 7 MHz down to 30 mK, corresponding to roughly 10 2 quanta in a 20 mg oscillator. We estimate that with realistic parameters, it is possible to utilize the back-action cooling by the qubit in order to control macroscopic motion by a single Cooper pair. The work opens up opportunities for macroscopic quantum experiments.

AlkuperäiskieliEnglanti
Artikkeli103014
Sivut1-11
Sivumäärä11
JulkaisuNew Journal of Physics
Vuosikerta19
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - 12 lokak. 2017
OKM-julkaisutyyppiA1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Optomechanical measurement of a millimeter-sized mechanical oscillator approaching the quantum ground state'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.
  • HOT: Hybrid Optomechanical Technologies

    Sillanpää, M. (Vastuullinen tutkija)

    01/01/201730/06/2021

    Projekti: EU: Framework programmes funding

  • Matalien lämpötilojen kvantti-ilmiöiden ja komponenttien huippuyksikkö

    Sillanpää, M. (Vastuullinen tutkija)

    01/01/201531/12/2017

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

  • CAVITYQPD: Cavity quantum phonon dynamics

    Välimaa, A. (Projektin jäsen), Ockeloen-Korppi, C. (Projektin jäsen), Santos, J. T. (Projektin jäsen), Damskägg, E. (Projektin jäsen), Sillanpää, M. (Vastuullinen tutkija), Rissanen, I. (Projektin jäsen), Kervinen, M. (Projektin jäsen), Brandt, M. (Projektin jäsen), Sulkko, J. (Projektin jäsen), Pirkkalainen, J.-M. (Projektin jäsen), Zhou, J. (Projektin jäsen), Mahato, S. (Projektin jäsen), Mercier de Lepinay, L. (Projektin jäsen), Mishra, H. (Projektin jäsen), Wang, C. (Projektin jäsen), Tong, F. (Projektin jäsen) & Crump, W. (Projektin jäsen)

    20/11/201431/12/2020

    Projekti: EU: ERC grants

Siteeraa tätä