Squeezing-enhanced measurement sensitivity in a cavity optomechanical system

Annalen der Physik

Volumn 527, Issue 1-2, 2015, Pages 107-114

  Kerdoncuff, Hugo ^a   Hoff, Ulrich B ^a   Harris, Glen I ^b   Bowen, Warwick P ^b   Andersen, Ulrik L ^a  

^a TECHNICAL UNIVERSITY OF DENMARK   (Denmark)

^b UNIVERSITY OF QUEENSLAND   (Australia)

Author keywords

Cavity optomechanics; Quantum enhanced sensitivity; Squeezed light; Standard quantum limit

Indexed keywords

RESONATORS; SQUEEZED LIGHT;

CAVITY OPTOMECHANICS; ENHANCED SENSITIVITY; MEASUREMENT SENSITIVITY; MECHANICAL MOTIONS; MECHANICAL RESONATORS; OPTO-MECHANICAL SYSTEMS; SQUEEZED VACUUM STATE; STANDARD QUANTUM LIMITS;

QUANTUM THEORY;

EID: 84921059104     PISSN: 00033804     EISSN: 15213889     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/andp.201400171     Document Type: Article

References (44)

1. D. Rugar, R. Budakian, H. J. Mamin, and B. W. Chui, Nature 430, 329 (2004).
2. O. Arcizet, P.-F. Cohadon, T. Briant, M. Pinard, A. Heidmann, J.-M. Mackowski, C. Michel, L. Pinard, O. Franc¸ais, and L. Rousseau, Phys. Rev. Lett. 97, 133601 (2006).
3. A. Schliesser, G. Anetsberger, R. Rivière, O. Arcizet, and T. J. Kippenberg, New J. Phys. 10, 095015 (2008).
4. S. Forstner, S. Prams, J. Knittel, E. D. van Ooijen, J. D. Swaim, G. I. Harris, A. Szorkovsky, W. P. Bowen, and H. Rubinsztein-Dunlop, Phys. Rev. Lett. 108, 120801 (2012).
5. S. Forstner, E. Sheridan, J. Knittel, C. L. Humphreys, G. A. Brawley, H. Rubinsztein-Dunlop, and W. P. Bowen, Adv. Mater. (2014).
6. J. D. Teufel, T. Donner, D. Li, J. W. Harlow, M. S. Allman, K. Cicak, A. J. Sirois, J. D. Whittaker, K. W. Lehnert, and R. W. Simmonds, Nature 475, 359 (2011).
7. A. H. Safavi-Naeini, J. Chan, J. T. Hill, T. P. Mayer Alegre, A. Krause, and O. Painter, Phys. Rev. Lett. 108, 033602 (2012).
8. E. Verhagen, S. Deléglise, S. Weis, A. Schliesser, and T. J. Kippenberg, Nature 482, 63 (2012).
9. T. A. Palomaki, J. D. Teufel, R. W. Simmonds, and K. W. Lehnert, Science 342, 710 (2013).
10. C. M. Caves, Phys. Rev. Lett. 45, 75 (1980).
11. V. B. Braginsky, F. Y. Khalili, and K. S. Thorne (Ed.), Quantum Measurement (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1992).
12. G. Anetsberger, O. Arcizet, Q. P. Unterreithmeier, R. Rivière, A. Schliesser, E. M. Weig, J. P. Kotthaus, and T. J. Kippenberg, Nat. Phys. 5, 909 (2009).
13. J. D. Teufel, T. Donner, M. A. Castellanos-Beltran, J. W. Harlow, and K. W. Lehnert, Nat. Nanotechnol. 4, 820 (2009).
14. T. Westphal, D. Friedrich, H. Kaufer, K. Yamamoto, S. Goßler, H. Müller-Ebhardt, S. L. Danilishin, F. Y. Khalili, K. Danzmann, and R. Schnabel, Phys. Rev. A 85, 063806 (2012).
15. T. P. Purdy, R. W. Peterson, and C. A. Regal, Science 339, 801 (2013).
16. A. H. Safavi-Naeini, S. Gröblacher, J. T. Hill, J. Chan, M. Aspelmeyer, and O. Painter, Nature 500, 185 (2013).
17. S. Schreppler, N. Spethmann, N. Brahms, T. Botter, M. Barrios, and D. M. Stamper-Kurn, Science 344, 1486 (2014).
18. C. M. Caves, Phys. Rev. D. 23, 1693 (1981).
19. M. Xiao, L.-A. Wu, and H. J. Kimble, Phys. Rev. Lett. 59, 278 (1987).
20. K. McKenzie, D. A. Shaddock, D. E. McClelland, B. C. Buchler, and P. K. Lam, Phys. Rev. Lett. 88, 231102 (2002).
21. K. Goda, O. Miyakawa, E. E. Mikhailov, S. Saraf, R. Adhikari, K. McKenzie, R. Ward, S. Vass, A. J. Weinstein, and N. Mavalvala, Nat. Phys. 4, 472 (2008).
22. T. Eberle, S. Steinlechner, J. Bauchrowitz, V. Händchen, H. Vahlbruch, M. Mehmet, H. Müller-Ebhardt, and R. Schnabel, Phys. Rev. Lett. 104, 251102 (2010).
23. The LIGO Scientific Collaboration, Nat. Phys. 7, 962 (2011).
24. N. Treps, U. Andersen, B. Buchler, P. K. Lam, A. Maître, H.-A. Bachor, and C. Fabre, Phys. Rev. Lett. 88, 203601 (2002).
25. M. A. Taylor, J. Janousek, V. Daria, J. Knittel, B. Hage, H.-A. Bachor, and W. P. Bowen, Nat. Phys. 7, 229 (2013).
26. U. B. Hoff, G. I. Harris, L. S. Madsen, H. Kerdoncuff, M. Lassen, B. M. Nielsen, W. P. Bowen, and U. L. Andersen, Opt. Lett. 38, 1413 (2013).
27. H. Rokhsari, T. J. Kippenberg, T. Carmon, and K. J. Vahala, Opt. Express 13, 5293 (2005).
28. K. W. Murch, K. L. Moore, S. Gupta, and D. M. Stamper-Kurn, Nat. Phys. 4, 561 (2008).
29. F. Brennecke, S. Ritter, T. Donner, and T. Esslinger, Science 322, 235 (2008).
30. M. Eichenfield, J. Chan, R. M. Camacho, K. J. Vahala, and O. Painter, Nature 462, 78 (2009).
31. J. D. Thompson, B. M. Zwickl, A. M. Jayich, F. Marquardt, S. M. Girvin, and J. G. E. Harris, Nature 452, 72 (2008).
32. G. Anetsberger, R. Rivière, A. Schliesser, O. Arcizet, and T. J. Kippenberg, Nat. Photon. 2, 627 (2008).
33. D. J. Wilson, C. A. Regal, S. B. Papp, and H. J. Kimble, Phys. Rev. Lett. 103, 207204 (2009).
34. T. Corbitt, Y. Chen, E. Innerhofer, H. Müller-Ebhardt, D. Ottaway, H. Rehbein, D. Sigg, S. Whitcomb, C. Wipf, and N. Mavalvala, Phys. Rev. Lett. 98, 150802 (2007).
35. M. Aspelmeyer, T. J. Kippenberg, and F. Marquardt, arXiv:1303.0733 (2013).
36. T. Botter, D. W. C. Brooks, N. Brahms, S. Schreppler, and D. M. Stamper-Kurn, Phys. Rev. A 85, 013812 (2012).
37. M. L. Gorodetsky, A. Schliesser, G. Anetsberger, S. Deléglise, and T. J. Kippenberg, Opt. Express 18, 23236 (2010).
38. Q. P. Unterreithmeier, E. M. Weig, and J. P. Kotthaus, Nature 458, 1001 (2009).
39. K. H. Lee, T. G. McRae, G. I. Harris, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. Lett. 104, 123604 (2010).
40. H. A. Haus, Waves and Fields in Optoelectronics (Prentice-Hall, 1984), p. 204.
41. C. W. Gardiner, and P. Zoller, Quantum Noise (Springer, 2004).
42. J. Chan, T. P. Mayer Alegre A. H. Safavi-Naeini, J. T. Hill, A. Krause, S. Gröblacher, M. Aspelmeyer, and O. Painter, Nature 478, 89 (2011).
43. S. Ast, M. Mehmet, and R. Schnabel, Opt. Express 21, 13572 (2013).
44. M. Mehmet, H. Vahlbruch, N. Lastzka, K. Danzmann, and R. Schnabel, Phys. Rev. A 81, 013814 (2010).