Permanent Directional Heat Currents in Lattices of Optomechanical Resonators - Université Paris Cité Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Physical Review Letters Année : 2020

Permanent Directional Heat Currents in Lattices of Optomechanical Resonators

Flujos de calor direccionales permanentes en redes de resonadores optomecánicos

Des courants thermiques directionnels et permanents dans des réseaux de résonateurs opto-mécaniques

Résumé

We study the phonon dynamics in lattices of optomechanical resonators where the mutually coupled photonic modes are coherently driven and the mechanical resonators are uncoupled and connected to independent thermal baths. We present a general procedure to obtain the effective Lindblad dynamics of the phononic modes for an arbitrary lattice geometry, where the light modes play the role of an effective reservoir that mediates the phonon nonequilibrium dynamics. We show how to stabilize stationary states exhibiting directional heat currents over arbitrary distance, despite the absence of thermal gradient and of direct coupling between the mechanical resonators.
Estudiamos la dinámica fonónica en redes de resonadores optomecánicos acoplados entre sí exclusivamente mediante sus modos ópticos, los cuales son sujetos a excitación externa coherente, mientras que los modos mecánicos se encuentran en contacto con sus correspondientes baños térmicos. Presentamos un método independiente de la geometría de la red para obtener una descripción efectiva de la dinámica de los modos fonónicos en la que los modos ópticos actúan como un reservorio efectivo, mediador de la dinámica fuera de equilibrio de los fonones. Mostramos cómo lograr estados estacionarios que presenten corrientes permanentes de fonones térmicos a través de distancias arbitrarias, pese a la ausencia de gradiente de températura y de acoplamiento directo entre los distintos resonadores mecánicos.
Nous étudions la dynamique des phonons de réseaux de résonateurs opto-mécaniques dont les modes optiques, mutuellement couplés, sont pompés et dont les modes mécaniques, découplés, sont en contact avec des bains thermiques indépendants. Nous présentons une procédure générale aboutissant à une description lindbladienne effective de la dynamique des modes phononiques, pour une géométrie du réseau arbitraire, dans laquelle les modes optiques jouent le rôle d'un réservoir effectif, médiateur de la dynamique hors-équilibre des phonons. Nous montrons comment stabiliser des états exhibant des courants thermiques directionnels sur une distance arbitraire, malgré l'absence de gradient thermique et de couplage direct entre les résonateurs mécaniques.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-03026103 , version 1 (27-11-2020)

Identifiants

Citer

Zakari Denis, Alberto Biella, Ivan Favero, Cristiano Ciuti. Permanent Directional Heat Currents in Lattices of Optomechanical Resonators. Physical Review Letters, 2020, 124 (8), pp.083601. ⟨10.1103/PhysRevLett.124.083601⟩. ⟨hal-03026103⟩
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