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Phase-controlled asymmetric optomechanical entanglement against optical backscattering

Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2023年第3期66卷 66-75页

作者： Jing-Xue Liu Ya-Feng Jiao Ying Li Xun-Wei Xu Qiong-Yi He Hui Jing Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Structures and Quantum Control of Ministry of Education Department of Physics and Synergetic Innovation Center for Quantum Efects and ApplicationsHunan Normal UniversityChangsha 410081China Laboratory of Chemical Biology&Traditional Chinese Medicine Research Ministry of Education College of Chemistry and Chemical EngineeringHunan Normal UniversityChangsha 410081China State Key Laboratory for Mesoscopic Physics School of PhysicsFrontiers Science Center for Nano-optoelectronicsCollaborative Innovation Center of Quantum MatterPeking UniversityBeijing 100871China Collaborative Innovation Center of Extreme Optics Shanxi UniversityTaiyuan 030006China Synergetic Innovation Academy for Quantum Science and Technology Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou 450002China

Quantum entanglement plays a key role in both understanding the fundamental aspects of quantum physics and realizing various quantum devices for practical applications. Here we propose how to achieve a coherent switch of optomechanical entanglement in an optical whispering-gallery-mode resonator, by tuning the phase difference of the driving lasers. We find that the optomechanical entanglement and the associated two-mode quantum squeezing can be well tuned in a highly asymmetric way,providing an efficient way to protect and enhance quantum entanglement against optical backscattering, in comparison with conventional symmetric devices. Our findings shed a new light on improving the performance of various quantum devices in the practical noisy environment, which is crucial in such a wide range of applications as noise-tolerant quantum processing and the backscattering-immune quantum metrology.

关键词： quantum entanglement optical backscattering optomechanics

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