丹麦波尔研究所

报告人简介

孟超，玛丽居里学者（2023年），苏州青年科学家（2025年）。他于2022年在澳大利亚昆士兰大学获得博士学位（同年荣获“国家优秀留学生奖”），并于同年5月起在丹麦玻尔研究所（Niels Bohr Institute）进行博士后研究。他的研究领域为量子光学与量子精密测量，具体聚焦于基于微腔光力学系统的量子精密测量与量子调控的理论与实验研究。

报告摘要

腔光力学系统是实现量子精密测量的关键平台。本报告将介绍我们近期利用腔光力学系统在量子精密测量的进展。(a)我们提出了一种混合SU(1,1) 光力干涉仪方案。针对混合系统（如光力系统）中普遍存在的模式失配问题，我们推导出了实现完美模式匹配的最优驱动脉冲形状。该方案能够在存在机械热噪声和光学损耗的条件下，依然实现亚散粒噪声（sub-shot-noise）相位灵敏度 [1]。(b)在室温条件下观测力学系统的量子现象一直是物理学的一大挑战。我们发现，通过对力学系统的运动状态进行量子精密测量，可以超越标准量子极限。基于此，我们提出并演示了在室温下制备力学系统的量子压缩态的理论与实验 [2-3]。此外，我们发现结合反馈控制改变力学振子频率，重塑了测量过程，从而允许在新的测量机制下实现量子压缩，大大降低实现压缩态的实验要求，从而可以基于当代实验技术条件下实现室温下的力学压缩态制备 [4]。

References:

1.Meng,C.,Zeuthen,E. & Sharapova,P. R. Hybrid SU(1,1) interferometry in optomechanics. arXiv:2509.22248 (2025).

2.Meng,C.,Brawley,G. A.,Bennett,J. S.,Vanner,M. R.,& Bowen,W. P,“Mechanical squeezing via fast continuous measurement,” Physical Review Letters 125(4),043604 (2020).

3.Meng,C.,Brawley,G. A.,Khademi,S.,Bridge,E. M.,Bennett,J. S.,& Bowen,W. P.,“Measurement-based preparation of multimode mechanical states,” Science Advances 8(21),eabm7585 (2022).

4.Meng,C.,& Bowen,W. P. Enhancement of mechanical squeezing via feedback control. arXiv:2402.17460. (2024).

地点：中国科学院物理研究所中关村M楼255会议室

邀请人：李贝贝  研究员

联系人：孙丽（18601300418）

主办单位：中国科学院物理研究所应用物理中心