論文の概要: Phonon-laser ultrasensitive force sensor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.01146v1
- Date: Mon, 4 Oct 2021 01:51:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-12 14:22:32.985817
- Title: Phonon-laser ultrasensitive force sensor
- Title（参考訳）: フォノンレーザー超感度力センサ
- Authors: Zhichao Liu, Yaqi Wei, Liang Chen, Ji Li, Shuangqing Dai, Fei Zhou,
and Mang Feng
- Abstract要約: イオンを閉じ込めた40ドルCa$+$イオンのナノセンサーを用いて、高周波電界の外部力の超感度検出を行った。
使用したイオンは表面電極トラップに安定に閉じ込められ、外乱に非常に敏感なフォノンレーザーとして機能する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.93611398657725
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Developing nano-mechanical oscillators for ultrasensitive force detection is
of great importance in exploring science. We report our achievement of
ultrasensitive detection of the external force regarding the radio-frequency
electric field by a nano-sensor made of a single trapped $^{40}$Ca$^{+}$ ion
under injection-locking, where squeezing is additionally applied to detection
of the smallest force in the ion trap. The employed ion is confined stably in a
surface electrode trap and works as a phonon laser that is very sensitive to
the external disturbance. The injection-locking drove the ion's oscillation
with phase synchronization, yielding the force detection with sensitivity of
347 $\pm$ 50 yN/$\sqrt{Hz}$. Further with 3 dB squeezing applied on the
oscillation phase variance, we achieved a successful detection of the smallest
force to be 86.5 $\pm$ 70.1 yN.
- Abstract（参考訳）: 超感度力検出のためのナノ機械振動子の開発は、科学の探索において非常に重要である。
イオントラップにおける最小の力検出にスクイージングを応用し, 注入同期下で単一捕捉された$^{40}$ca$^{+}$イオンからなるナノセンサを用いて, 高周波電界に関する外部力の超感度検出を行った。
使用したイオンは表面電極トラップに安定に閉じ込められ、外乱に非常に敏感なフォノンレーザーとして機能する。
注入同期はイオンの位相同期を駆動し、347$\pm$ 50 yn/$\sqrt{hz}$という感度で力検出を行う。
さらに, 発振相の分散に3dBスキューズを適用し, 86.5$\pm$ 70.1 yNの最小力の検出に成功した。
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