Abstract

We report on a hitherto unexplored application of squeezed light: for quantum-enhancement of mechanical transduction sensitivity in microcavity optomechanics. Using a toroidal silica microcavity, we experimentally demonstrate measurement of the transduced phase modulation signal in the frequency range 4–5.8 MHz with a sensitivity 0.72(±0.01)dB below the shot noise level. This is achieved for resonant probing in the highly undercoupled regime, by preparing the probe in a weak coherent state with phase squeezed vacuum states at sideband frequencies.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. Rugar, R. Budakian, H. J. Mamin, and B. W. Chui, Nature 430, 329 (2004).
    [CrossRef]
  2. 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).
    [CrossRef]
  3. 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).
    [CrossRef]
  4. A. H. Safavi-Naeini, J. Chan, J. T. Hill, T. P. M. Alegre, A. Krause, and O. Painter, Phys. Rev. Lett. 108, 033602 (2012).
  5. C. M. Caves, Phys. Rev. Lett. 45, 75 (1980).
    [CrossRef]
  6. H. Rokhsari, T. J. Kippenberg, T. Carmon, and K. Vahala, Opt. Express 13, 5293 (2005).
    [CrossRef]
  7. G. I. Harris, U. L. Andersen, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. A 85, 061802 (2012).
    [CrossRef]
  8. C. M. Caves, Phys. Rev. D 23, 1693 (1981).
    [CrossRef]
  9. M. Xiao, L.-A. Wu, and H. J. Kimble, Phys. Rev. Lett. 59, 278 (1987).
    [CrossRef]
  10. T. Eberle, S. Steinlechner, J. Bauchrowitz, V. Händchen, H. Vahlbruch, M. Mehmet, H. Müller-Ebhardt, and R. Schnabel, Phys. Rev. Lett. 104, 251102 (2010).
    [CrossRef]
  11. The LIGO Scientific Collaboration, Nat. Phys. 7, 962 (2011).
    [CrossRef]
  12. M. A. Taylor, J. Janousek, V. Daria, J. Knittel, B. Hage, H.-A. Bachor, and W. P. Bowen, Nat. Photonics 7, 229 (2013).
    [CrossRef]
  13. A. F. Pace, M. J. Collett, and D. F. Walls, Phys. Rev. A 47, 3173 (1993).
    [CrossRef]
  14. A. Schliesser and T. J. Kippenberg, Advances In Atomic, Molecular, and Optical Physics (Elsevier, 2010), Vol. 58, pp. 207–323.
  15. A. Schliesser, O. Arcizet, R. Reviére, G. Anetsberger, and T. J. Kippenberg, Nat. Phys. 5, 509 (2009).
    [CrossRef]
  16. O. Glöckl, “Quantenverschränkung und interferometrie für die quanteninformationsverarbeitung,” Ph.D. thesis (Friedrich-Alexander-Universität, 2005).
  17. M. Lassen, M. Sabuncu, A. Huck, J. Niset, G. Leuchs, N. J. Cerf, and U. L. Andersen, Nat. Photonics 4, 700 (2010).
    [CrossRef]
  18. M. Fujiwara, K. Toubaru, and S. Takeuchi, Opt. Express 19, 8596 (2011).
    [CrossRef]
  19. K. H. Lee, T. G. McRae, G. I. Harris, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. Lett. 104, 123604 (2010).

2013

M. A. Taylor, J. Janousek, V. Daria, J. Knittel, B. Hage, H.-A. Bachor, and W. P. Bowen, Nat. Photonics 7, 229 (2013).
[CrossRef]

2012

G. I. Harris, U. L. Andersen, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. A 85, 061802 (2012).
[CrossRef]

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).
[CrossRef]

A. H. Safavi-Naeini, J. Chan, J. T. Hill, T. P. M. Alegre, A. Krause, and O. Painter, Phys. Rev. Lett. 108, 033602 (2012).

2011

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).
[CrossRef]

The LIGO Scientific Collaboration, Nat. Phys. 7, 962 (2011).
[CrossRef]

M. Fujiwara, K. Toubaru, and S. Takeuchi, Opt. Express 19, 8596 (2011).
[CrossRef]

2010

T. Eberle, S. Steinlechner, J. Bauchrowitz, V. Händchen, H. Vahlbruch, M. Mehmet, H. Müller-Ebhardt, and R. Schnabel, Phys. Rev. Lett. 104, 251102 (2010).
[CrossRef]

M. Lassen, M. Sabuncu, A. Huck, J. Niset, G. Leuchs, N. J. Cerf, and U. L. Andersen, Nat. Photonics 4, 700 (2010).
[CrossRef]

K. H. Lee, T. G. McRae, G. I. Harris, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. Lett. 104, 123604 (2010).

2009

A. Schliesser, O. Arcizet, R. Reviére, G. Anetsberger, and T. J. Kippenberg, Nat. Phys. 5, 509 (2009).
[CrossRef]

2005

2004

D. Rugar, R. Budakian, H. J. Mamin, and B. W. Chui, Nature 430, 329 (2004).
[CrossRef]

1993

A. F. Pace, M. J. Collett, and D. F. Walls, Phys. Rev. A 47, 3173 (1993).
[CrossRef]

1987

M. Xiao, L.-A. Wu, and H. J. Kimble, Phys. Rev. Lett. 59, 278 (1987).
[CrossRef]

1981

C. M. Caves, Phys. Rev. D 23, 1693 (1981).
[CrossRef]

1980

C. M. Caves, Phys. Rev. Lett. 45, 75 (1980).
[CrossRef]

Alegre, T. P. M.

A. H. Safavi-Naeini, J. Chan, J. T. Hill, T. P. M. Alegre, A. Krause, and O. Painter, Phys. Rev. Lett. 108, 033602 (2012).

Allman, M. S.

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).
[CrossRef]

Andersen, U. L.

G. I. Harris, U. L. Andersen, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. A 85, 061802 (2012).
[CrossRef]

M. Lassen, M. Sabuncu, A. Huck, J. Niset, G. Leuchs, N. J. Cerf, and U. L. Andersen, Nat. Photonics 4, 700 (2010).
[CrossRef]

Anetsberger, G.

A. Schliesser, O. Arcizet, R. Reviére, G. Anetsberger, and T. J. Kippenberg, Nat. Phys. 5, 509 (2009).
[CrossRef]

Arcizet, O.

A. Schliesser, O. Arcizet, R. Reviére, G. Anetsberger, and T. J. Kippenberg, Nat. Phys. 5, 509 (2009).
[CrossRef]

Bachor, H.-A.

M. A. Taylor, J. Janousek, V. Daria, J. Knittel, B. Hage, H.-A. Bachor, and W. P. Bowen, Nat. Photonics 7, 229 (2013).
[CrossRef]

Bauchrowitz, J.

T. Eberle, S. Steinlechner, J. Bauchrowitz, V. Händchen, H. Vahlbruch, M. Mehmet, H. Müller-Ebhardt, and R. Schnabel, Phys. Rev. Lett. 104, 251102 (2010).
[CrossRef]

Bowen, W. P.

M. A. Taylor, J. Janousek, V. Daria, J. Knittel, B. Hage, H.-A. Bachor, and W. P. Bowen, Nat. Photonics 7, 229 (2013).
[CrossRef]

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).
[CrossRef]

G. I. Harris, U. L. Andersen, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. A 85, 061802 (2012).
[CrossRef]

K. H. Lee, T. G. McRae, G. I. Harris, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. Lett. 104, 123604 (2010).

Budakian, R.

D. Rugar, R. Budakian, H. J. Mamin, and B. W. Chui, Nature 430, 329 (2004).
[CrossRef]

Carmon, T.

Caves, C. M.

C. M. Caves, Phys. Rev. D 23, 1693 (1981).
[CrossRef]

C. M. Caves, Phys. Rev. Lett. 45, 75 (1980).
[CrossRef]

Cerf, N. J.

M. Lassen, M. Sabuncu, A. Huck, J. Niset, G. Leuchs, N. J. Cerf, and U. L. Andersen, Nat. Photonics 4, 700 (2010).
[CrossRef]

Chan, J.

A. H. Safavi-Naeini, J. Chan, J. T. Hill, T. P. M. Alegre, A. Krause, and O. Painter, Phys. Rev. Lett. 108, 033602 (2012).

Chui, B. W.

D. Rugar, R. Budakian, H. J. Mamin, and B. W. Chui, Nature 430, 329 (2004).
[CrossRef]

Cicak, K.

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).
[CrossRef]

Collett, M. J.

A. F. Pace, M. J. Collett, and D. F. Walls, Phys. Rev. A 47, 3173 (1993).
[CrossRef]

Daria, V.

M. A. Taylor, J. Janousek, V. Daria, J. Knittel, B. Hage, H.-A. Bachor, and W. P. Bowen, Nat. Photonics 7, 229 (2013).
[CrossRef]

Donner, T.

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).
[CrossRef]

Eberle, T.

T. Eberle, S. Steinlechner, J. Bauchrowitz, V. Händchen, H. Vahlbruch, M. Mehmet, H. Müller-Ebhardt, and R. Schnabel, Phys. Rev. Lett. 104, 251102 (2010).
[CrossRef]

Forstner, S.

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).
[CrossRef]

Fujiwara, M.

Glöckl, O.

O. Glöckl, “Quantenverschränkung und interferometrie für die quanteninformationsverarbeitung,” Ph.D. thesis (Friedrich-Alexander-Universität, 2005).

Hage, B.

M. A. Taylor, J. Janousek, V. Daria, J. Knittel, B. Hage, H.-A. Bachor, and W. P. Bowen, Nat. Photonics 7, 229 (2013).
[CrossRef]

Händchen, V.

T. Eberle, S. Steinlechner, J. Bauchrowitz, V. Händchen, H. Vahlbruch, M. Mehmet, H. Müller-Ebhardt, and R. Schnabel, Phys. Rev. Lett. 104, 251102 (2010).
[CrossRef]

Harlow, J. W.

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).
[CrossRef]

Harris, G. I.

G. I. Harris, U. L. Andersen, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. A 85, 061802 (2012).
[CrossRef]

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).
[CrossRef]

K. H. Lee, T. G. McRae, G. I. Harris, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. Lett. 104, 123604 (2010).

Hill, J. T.

A. H. Safavi-Naeini, J. Chan, J. T. Hill, T. P. M. Alegre, A. Krause, and O. Painter, Phys. Rev. Lett. 108, 033602 (2012).

Huck, A.

M. Lassen, M. Sabuncu, A. Huck, J. Niset, G. Leuchs, N. J. Cerf, and U. L. Andersen, Nat. Photonics 4, 700 (2010).
[CrossRef]

Janousek, J.

M. A. Taylor, J. Janousek, V. Daria, J. Knittel, B. Hage, H.-A. Bachor, and W. P. Bowen, Nat. Photonics 7, 229 (2013).
[CrossRef]

Kimble, H. J.

M. Xiao, L.-A. Wu, and H. J. Kimble, Phys. Rev. Lett. 59, 278 (1987).
[CrossRef]

Kippenberg, T. J.

A. Schliesser, O. Arcizet, R. Reviére, G. Anetsberger, and T. J. Kippenberg, Nat. Phys. 5, 509 (2009).
[CrossRef]

H. Rokhsari, T. J. Kippenberg, T. Carmon, and K. Vahala, Opt. Express 13, 5293 (2005).
[CrossRef]

A. Schliesser and T. J. Kippenberg, Advances In Atomic, Molecular, and Optical Physics (Elsevier, 2010), Vol. 58, pp. 207–323.

Knittel, J.

M. A. Taylor, J. Janousek, V. Daria, J. Knittel, B. Hage, H.-A. Bachor, and W. P. Bowen, Nat. Photonics 7, 229 (2013).
[CrossRef]

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).
[CrossRef]

G. I. Harris, U. L. Andersen, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. A 85, 061802 (2012).
[CrossRef]

K. H. Lee, T. G. McRae, G. I. Harris, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. Lett. 104, 123604 (2010).

Krause, A.

A. H. Safavi-Naeini, J. Chan, J. T. Hill, T. P. M. Alegre, A. Krause, and O. Painter, Phys. Rev. Lett. 108, 033602 (2012).

Lassen, M.

M. Lassen, M. Sabuncu, A. Huck, J. Niset, G. Leuchs, N. J. Cerf, and U. L. Andersen, Nat. Photonics 4, 700 (2010).
[CrossRef]

Lee, K. H.

K. H. Lee, T. G. McRae, G. I. Harris, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. Lett. 104, 123604 (2010).

Lehnert, K. W.

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).
[CrossRef]

Leuchs, G.

M. Lassen, M. Sabuncu, A. Huck, J. Niset, G. Leuchs, N. J. Cerf, and U. L. Andersen, Nat. Photonics 4, 700 (2010).
[CrossRef]

Li, D.

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).
[CrossRef]

Mamin, H. J.

D. Rugar, R. Budakian, H. J. Mamin, and B. W. Chui, Nature 430, 329 (2004).
[CrossRef]

McRae, T. G.

K. H. Lee, T. G. McRae, G. I. Harris, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. Lett. 104, 123604 (2010).

Mehmet, M.

T. Eberle, S. Steinlechner, J. Bauchrowitz, V. Händchen, H. Vahlbruch, M. Mehmet, H. Müller-Ebhardt, and R. Schnabel, Phys. Rev. Lett. 104, 251102 (2010).
[CrossRef]

Müller-Ebhardt, H.

T. Eberle, S. Steinlechner, J. Bauchrowitz, V. Händchen, H. Vahlbruch, M. Mehmet, H. Müller-Ebhardt, and R. Schnabel, Phys. Rev. Lett. 104, 251102 (2010).
[CrossRef]

Niset, J.

M. Lassen, M. Sabuncu, A. Huck, J. Niset, G. Leuchs, N. J. Cerf, and U. L. Andersen, Nat. Photonics 4, 700 (2010).
[CrossRef]

Pace, A. F.

A. F. Pace, M. J. Collett, and D. F. Walls, Phys. Rev. A 47, 3173 (1993).
[CrossRef]

Painter, O.

A. H. Safavi-Naeini, J. Chan, J. T. Hill, T. P. M. Alegre, A. Krause, and O. Painter, Phys. Rev. Lett. 108, 033602 (2012).

Prams, S.

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).
[CrossRef]

Reviére, R.

A. Schliesser, O. Arcizet, R. Reviére, G. Anetsberger, and T. J. Kippenberg, Nat. Phys. 5, 509 (2009).
[CrossRef]

Rokhsari, H.

Rubinsztein-Dunlop, H.

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).
[CrossRef]

Rugar, D.

D. Rugar, R. Budakian, H. J. Mamin, and B. W. Chui, Nature 430, 329 (2004).
[CrossRef]

Sabuncu, M.

M. Lassen, M. Sabuncu, A. Huck, J. Niset, G. Leuchs, N. J. Cerf, and U. L. Andersen, Nat. Photonics 4, 700 (2010).
[CrossRef]

Safavi-Naeini, A. H.

A. H. Safavi-Naeini, J. Chan, J. T. Hill, T. P. M. Alegre, A. Krause, and O. Painter, Phys. Rev. Lett. 108, 033602 (2012).

Schliesser, A.

A. Schliesser, O. Arcizet, R. Reviére, G. Anetsberger, and T. J. Kippenberg, Nat. Phys. 5, 509 (2009).
[CrossRef]

A. Schliesser and T. J. Kippenberg, Advances In Atomic, Molecular, and Optical Physics (Elsevier, 2010), Vol. 58, pp. 207–323.

Schnabel, R.

T. Eberle, S. Steinlechner, J. Bauchrowitz, V. Händchen, H. Vahlbruch, M. Mehmet, H. Müller-Ebhardt, and R. Schnabel, Phys. Rev. Lett. 104, 251102 (2010).
[CrossRef]

Simmonds, R. W.

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).
[CrossRef]

Sirois, A. J.

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).
[CrossRef]

Steinlechner, S.

T. Eberle, S. Steinlechner, J. Bauchrowitz, V. Händchen, H. Vahlbruch, M. Mehmet, H. Müller-Ebhardt, and R. Schnabel, Phys. Rev. Lett. 104, 251102 (2010).
[CrossRef]

Swaim, J. D.

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).
[CrossRef]

Szorkovsky, A.

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).
[CrossRef]

Takeuchi, S.

Taylor, M. A.

M. A. Taylor, J. Janousek, V. Daria, J. Knittel, B. Hage, H.-A. Bachor, and W. P. Bowen, Nat. Photonics 7, 229 (2013).
[CrossRef]

Teufel, J. D.

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).
[CrossRef]

Toubaru, K.

Vahala, K.

Vahlbruch, H.

T. Eberle, S. Steinlechner, J. Bauchrowitz, V. Händchen, H. Vahlbruch, M. Mehmet, H. Müller-Ebhardt, and R. Schnabel, Phys. Rev. Lett. 104, 251102 (2010).
[CrossRef]

van Ooijen, E. D.

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).
[CrossRef]

Walls, D. F.

A. F. Pace, M. J. Collett, and D. F. Walls, Phys. Rev. A 47, 3173 (1993).
[CrossRef]

Whittaker, J. D.

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).
[CrossRef]

Wu, L.-A.

M. Xiao, L.-A. Wu, and H. J. Kimble, Phys. Rev. Lett. 59, 278 (1987).
[CrossRef]

Xiao, M.

M. Xiao, L.-A. Wu, and H. J. Kimble, Phys. Rev. Lett. 59, 278 (1987).
[CrossRef]

Nat. Photonics

M. A. Taylor, J. Janousek, V. Daria, J. Knittel, B. Hage, H.-A. Bachor, and W. P. Bowen, Nat. Photonics 7, 229 (2013).
[CrossRef]

M. Lassen, M. Sabuncu, A. Huck, J. Niset, G. Leuchs, N. J. Cerf, and U. L. Andersen, Nat. Photonics 4, 700 (2010).
[CrossRef]

Nat. Phys.

A. Schliesser, O. Arcizet, R. Reviére, G. Anetsberger, and T. J. Kippenberg, Nat. Phys. 5, 509 (2009).
[CrossRef]

The LIGO Scientific Collaboration, Nat. Phys. 7, 962 (2011).
[CrossRef]

Nature

D. Rugar, R. Budakian, H. J. Mamin, and B. W. Chui, Nature 430, 329 (2004).
[CrossRef]

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).
[CrossRef]

Opt. Express

Phys. Rev. A

A. F. Pace, M. J. Collett, and D. F. Walls, Phys. Rev. A 47, 3173 (1993).
[CrossRef]

G. I. Harris, U. L. Andersen, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. A 85, 061802 (2012).
[CrossRef]

Phys. Rev. D

C. M. Caves, Phys. Rev. D 23, 1693 (1981).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett.

M. Xiao, L.-A. Wu, and H. J. Kimble, Phys. Rev. Lett. 59, 278 (1987).
[CrossRef]

T. Eberle, S. Steinlechner, J. Bauchrowitz, V. Händchen, H. Vahlbruch, M. Mehmet, H. Müller-Ebhardt, and R. Schnabel, Phys. Rev. Lett. 104, 251102 (2010).
[CrossRef]

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).
[CrossRef]

A. H. Safavi-Naeini, J. Chan, J. T. Hill, T. P. M. Alegre, A. Krause, and O. Painter, Phys. Rev. Lett. 108, 033602 (2012).

C. M. Caves, Phys. Rev. Lett. 45, 75 (1980).
[CrossRef]

K. H. Lee, T. G. McRae, G. I. Harris, J. Knittel, and W. P. Bowen, Phys. Rev. Lett. 104, 123604 (2010).

Other

A. Schliesser and T. J. Kippenberg, Advances In Atomic, Molecular, and Optical Physics (Elsevier, 2010), Vol. 58, pp. 207–323.

O. Glöckl, “Quantenverschränkung und interferometrie für die quanteninformationsverarbeitung,” Ph.D. thesis (Friedrich-Alexander-Universität, 2005).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1.

Combined sideband and phase space representation of the optomechanical transduction mechanism. The optomechanical phase modulation transfers photons from the coherent carrier (green) into the sidebands, displacing the quantum states δa± (red).

Fig. 2.
Fig. 2.

Schematic diagram of the experimental setup. MC, mode cleaning cavity; PZT, piezoelectric transducer; PBS, polarizing beam splitter; MMT, mode matching telescope; LO, local oscillator field for balanced homodyne detection; AL, aspherical lens. Inset: SEM micrograph of the toroidal microcavity with major diameter 60μm and minor diameter 6μm. At 1064 nm the free spectral range is 1.04 THz.

Fig. 3.
Fig. 3.

Optomechanically transduced vibration spectrum, measured without (green) and with squeezed light (red), yielding a transduction sensitivity reduced below the SNL (black). All traces are averaged over 10 samples, recorded with RBW=10kHz and VBW=100Hz. Inset: Characterization of the transmitted vacuum squeezed state. All traces were recorded in zero span mode at a detection frequency of 4.9 MHz, RBW=100kHz, and VBW=100Hz. The detector dark noise (25 dB below shot noise) has not been subtracted.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

V(X2[Ω])β2(V(X2++X2)+V(X1+X1)),

Metrics