Letter 物理：高フィネス共振器のマイクロメカニカル膜との強く分散的な結合 2008年3月6日 Nature 452, 7183 doi: 10.1038/nature06715 巨視的な機械的物体と電磁場の自由度は、放射圧を通して互いに結合できる。この結合が十分強いオプトメカニカル系は量子効果をみせると予測され、大きな関心を呼んでいる。この領域の装置では、光と物質両方の量子状態に関する新しいタイプの制御が可能になり、また、量子物理学と古典物理学の境界を調べる新しい研究分野を生み出すと期待される。これまでの実験では、レーザー冷却された機械装置において十分なオプトメカニカル結合が実現しているが、量子的な領域へはまだ達していない。この分野での極めて技術的に難しい課題は、高感度なマイクロメカニカル素子（小型軽量かつしなやかでなければならない）を高フィネス共振器（通常は剛性で大きい）と、機械特性あるいは光学特性のいずれも妥協することなく、集積することである。第二の、そしてより基本的な課題は、機械素子のエネルギー固有状態の読み出しである。変位の測定では（いかに高感度であっても）、振動子のエネルギー固有状態を決定できず、そして変位以外の量と結びつく測定は実現が難しい。本論文では、これら課題の両方を解決する可能性のあるオプトメカニカル系を提案する。2枚の巨視的な、剛性で高フィネスの鏡の間に置いた50 nm厚の誘電体膜の運動によって離調する共振器を実証する。この方法では、光学的な機能と機械的な機能を物理的に異なる構造に分離して、どちらか一方を損なうことを避けている。また、これは膜の変位の2乗、したがって原理的には膜のエネルギー固有状態を直接測定することができる。このスキームを使えば、量子測定の分野における重要な目標である機械系の量子跳躍が実現可能であると考えられる。 Full Text PDF 目次へ戻る
