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直接检测的光力学暗物质仪器
我们根据一种直接检测低质量暗物质的新方法提出了光学机械深色仪器（ODIN）。我们考虑在光力学腔中与超流体氦气相互作用。使用有效的场理论，我们计算了在高度人口组成的，驱动的腔体模式下，暗物质从声子上散射的速率。这个散射过程将声子沉积到其基态的第二个声学模式中。然后，通过与泵激光器的光力相互作用将沉积的声子（μEV范围）转换为光子（EV范围）。该光子可以有效地检测到该光子，从而提供了一种敏感的探测kev比例暗物质的手段。我们提供了对背景的现实估计，并讨论了与此类实验相关的技术挑战。我们计算了关于暗物质的投影限制 - 暗物质质量的核子相互作用范围为0.5至300 keV，并估计将来的设备可以探测到低至Oð10-32cm 2的横截面。
使用 IBM 量子计算机对引力光力学进行数字量子模拟
摘要 我们展示了汉密尔顿行为的数字量子模拟，该行为控制着量子力学振荡器和光场之间的相互作用，通过引力效应在它们之间产生量子纠缠。这是通过利用玻色子量子比特映射协议和数字门分解来实现的，这些协议和数字门分解使我们能够在 IBM Quantum 平台中可用的量子计算机中运行模拟。在应用误差缓解和后选择技术后，我们展示了在两台不同的量子计算机中获得的实验保真度结果。所获得的结果保真度超过 90%，这表明我们能够对相互作用进行忠实的数字量子模拟，从而对光机械系统中通过引力手段产生量子纠缠进行忠实的数字量子模拟。
摘要：腔光力学提供了产生和操纵介观机械谐振器的量子态的可能性，从而实现
个人简介：David Vitali 于 1988 年毕业于比萨大学物理学专业，并于 1994 年获得比萨高等师范学院物理学博士学位。他曾担任北德克萨斯大学（美国）、巴黎高等师范学院、昆士兰大学、布里斯班（澳大利亚）和维也纳大学的客座讲师。自 2015 年起，他担任卡梅里诺大学理论物理学教授。他在国际同行评审期刊上发表了 193 篇出版物，引用次数超过 10700 次，Hirsch 指数 h = 52（SCOPUS 数据库）。他在量子光学和量子信息理论的许多子领域开展了研究，例如纠缠操控、量子通信和量子密钥分发、量子技术的量子光学实现。 2015 年，他被任命为美国物理学会 APS 会士，表彰他“在腔光力学方面的开创性工作，为量子信息处理和量子受限传感提供了理想而灵活的环境；提出了控制量子系统退相干的开创性技术。” 2021 年，他被提名为 OPTICA 高级会员，并协调了多个欧洲项目和许多国家项目，这些项目均与量子技术和量子光力学有关。
光力学系统中的量子相变
在这封信中，我们研究了由耦合腔和机械模式组成的光力学系统的基态特性。当腔和机械频率之间的比率η倾向于无穷大时，给出了精确的解决方案。该解决方案通过打破连续或离散的对称性，表现出平衡量子相变（QPT），揭示了基态处于基态的连贯的光子占用。在U（1） - 破裂阶段，不稳定的金石模式可以激发。在具有Z 2对称性的模型中，我们在腔和机械模式的挤压真空之间的相互关系（在有限η）或单向（以η→∞中）的关系发现。尤其是，当腔沿所需的挤压参数挤压场驱动时，它可以修改Z 2破裂相的区域，并显着降低耦合强度到达QPTS。此外，通过将原子耦合到腔模式，混合系统可以在混合临界点处进行QPT，该点由光力学和光原子系统合作确定。这些结果表明，这种光力学系统补充了其他相变模型，以探索新的关键现象。
基于光力学的坍缩模型量子估计理论
量子到经典的转变是推动量子系统向其物理配置的完全经典描述的过程，其现象学是大量研究的对象。事实上，这种转变是否归因于新的基础物理学是一个有争议的问题 [1]。特别是，一个复杂性和规模不断增长的量子系统的退相干是否可以归因于内在机制或仅仅是周围环境的不可避免的存在，这仍存在争议 [2,3]。由于环境退相干不能为测量问题提供令人满意的解决方案，从而也不能为量子到经典的转变问题提供令人满意的解决方案，因此坍缩模型体现了另一种理论框架 [4,5]。通过将波函数坍缩提升为一种嵌入随机动力学的普适物理机制，坍缩模型以现象学的方式解释了量子到经典的转变，从而体现了量子力学的宏观现实修改的一个实例。这种修改是通过随机薛定谔方程和引入新的基本参数实现的。当用于评估微观系统的动力学时，坍缩模型的框架恢复了标准量子力学。对于更大的系统，相干性会迅速被抑制，以防止宏观可区分状态的大规模空间叠加。连续自发局部化 (CSL) 是研究最深入的坍缩模型之一 [6, 7]。它通过将额外的耗散项进入量子系统的主方程来描述位置基中相干性的丧失。这意味着，受坍缩机制影响的开放量子系统应该经历额外的耗散，而这种耗散不能归因于任何其他环境噪声源。测试这个模型是目前探索量子力学有效性极限的重要课题 [ 8 ]。然而，目前在量子力学中使用的大多数系统都预测了坍缩效应，
有关光力量子传送的建议
量子传送的过程描述了未知输入状态到远程量子系统的传递。Bennett等人首先概述。[1]，它已经演变成一个活跃的研究领域，现在被认为是许多量子方案的重要工具，例如量子中继器[2]，基于测量的量子计算[3]和耐受性量子计算[4]。实验是第一个使用光子[5]实现的，后来又使用了各种系统，例如捕获的离子[6，7]，原子集合[8]，以及高频声音[9]和其他几个[10]。Over the past few years, optomechanical devices have emerged as an interesting tool to explore quantum phenomena, both from a fundamental perspective, showing the limits of quantum mechanical rules on massive objects [ 11 ], as well as from an applied view, promising to act as efficient transducers connecting radio-frequency regime qubits to low-loss opti- cal channels [ 12 , 13 ].已经提出了使用光力学系统的连续变量传送[14，15]，但这种方案的实验实现仍然无法实现。在这里，我们提出了一项协议，该方案将实现基于脉冲制度中的分离变量的固定机械量子存储器上未知的光学输入状态的量子传送。该方案基于双轨编码，其中光子输入量子置值的极化状态被传送到两个机械模式上。当前最新的光学机械设备[16]应该能够实现所提出的协议。光学机械相互作用用作爱因斯坦 - 波多尔斯基 - 罗森河（EPR） - 型纠缠之间的源头，并在此范围内进行了验证，然后成功完成了输入量的成功铃声测量。可以按需读取磁场状态回到光学
标题：量子光力学和量子增强... - EURAMET
量子光力学的基础研究（退相干和量子引力测试、波函数坍缩以及量子和经典状态之间的转变）除了可以一窥由数十亿个原子组成的介观系统的量子行为外，还是将机械装置用作量子计量工具的第一步。微米和纳米级的机械谐振器已经用于测量具有极高灵敏度的质量和力。单个原子和分子被称重，生物分子之间的力以及与磁共振单自旋相关的力已经得到解决。虽然利用原子、光子和电子形式的量子探针推动了量子计量的许多领域的进步，但探针运动自由度中的热噪声仍然限制了可达到的精度。光学相互作用结合了冷却和捕获，提供了一种无需使用低温技术即可将机械系统带入基态的工具。量子光力学不仅可以提高现有机械传感器的性能（亚阿托牛顿级的力和飞米级的位移），而且还将实现新的测量技术（例如光子数的量子非破坏性测量）。
标题：量子光力学与量子增强超高精度测量
量子光力学的基础研究（退相干和量子引力测试、波函数坍缩以及量子和经典状态之间的转变）除了可以一窥由数十亿个原子组成的介观系统的量子行为外，还是将机械装置用作量子计量工具的第一步。微米和纳米级的机械谐振器已经用于测量具有极高灵敏度的质量和力。单个原子和分子被称重，生物分子之间的力以及与磁共振单自旋相关的力也已得到解决。虽然利用原子、光子和电子形式的量子探针推动了量子计量的许多领域的进步，但探针运动自由度中的热噪声仍然限制了可达到的精度。结合冷却和捕获的光学相互作用提供了一种无需使用低温技术即可将机械系统带入基态的工具。量子光力学不仅将提高现有机械传感器的性能（亚阿牛顿级别的力和飞米级别的位移），而且还将实现新的测量技术（例如光子数的量子非破坏测量）。
标题：量子光力学与量子增强超高精度测量
量子光力学的基础研究（退相干和量子引力测试、波函数坍缩以及量子和经典状态之间的转变）除了可以一窥由数十亿个原子组成的介观系统的量子行为外，还是将机械装置用作量子计量工具的第一步。微米和纳米级的机械谐振器已经用于测量具有极高灵敏度的质量和力。单个原子和分子被称重，生物分子之间的力以及与磁共振单自旋相关的力也已得到解决。虽然利用原子、光子和电子形式的量子探针推动了量子计量的许多领域的进步，但探针运动自由度中的热噪声仍然限制了可达到的精度。结合冷却和捕获的光学相互作用提供了一种无需使用低温技术即可将机械系统带入基态的工具。量子光力学不仅将提高现有机械传感器的性能（亚阿牛顿级别的力和飞米级别的位移），而且还将实现新的测量技术（例如光子数的量子非破坏测量）。