論文の概要: On-demand assembly of optically-levitated nanoparticle arrays in vacuum
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.03641v1
- Date: Fri, 8 Jul 2022 01:40:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 04:47:48.562030
- Title: On-demand assembly of optically-levitated nanoparticle arrays in vacuum
- Title（参考訳）: 真空中における光励起ナノ粒子アレイのオンデマンド組立
- Authors: Jiangwei Yan, Xudong Yu, Zheng Vitto Han, Tongcang Li, Jing Zhang
- Abstract要約: 本研究では, 真空中における光共振型ナノ粒子アレイの再構成を行う。
我々の研究は、マクロな多体物理学を研究するための新しいプラットフォームを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.636346536834408
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Realizing a large-scale fully controllable quantum system is a challenging
task in current physical research and has broad applications. Ultracold atom
and molecule arrays in optical tweezers in vacuum have been used for quantum
simulation, quantum metrology and quantum computing. Recently, quantum ground
state cooling of the center-of-mass motion of a single optically levitated
nanoparticle in vacuum was demonstrated, providing unprecedented opportunities
for studying macroscopic quantum mechanics and precision measurements. In this
work, we create a reconfigurable optically-levitated nanoparticle array in
vacuum. Our optically-levitated nanoparticle array allows full control of
individual nanoparticles to form an arbitrary pattern and detect their motion.
As a concrete example, we choose two nanoparticles without rotation signals
from an array to synthesize a nanodumbbell in-situ by merging them into one
trap. The nanodumbbell synthesized in-situ can rotate beyond 1 GHz. Our work
provides a new platform for studying macroscopic many-body physics.
- Abstract（参考訳）: 大規模完全制御可能な量子システムを実現することは、現在の物理研究において難しい課題であり、幅広い応用がある。
真空中における光ツイーザの超低温原子と分子配列は、量子シミュレーション、量子メトロジー、量子コンピューティングに用いられている。
近年, 単一光浮遊ナノ粒子の真空中における中心質量運動の量子基底状態の冷却が実証され, マクロ量子力学や精密測定の研究に先例のない機会となった。
そこで本研究では, 真空中で再構成可能な光学浮上ナノ粒子アレイを作製する。
光浮上型ナノ粒子アレイは、個々のナノ粒子を完全に制御し、任意のパターンを形成し、動きを検出する。
具体的な例として、配列から回転信号を持たない2つのナノ粒子を選択し、それらを1つのトラップにマージしてナノダンベルをその場で合成する。
合成したナノダンベルは1GHzを超える回転が可能である。
我々の研究は、マクロな多体物理学を研究するための新しいプラットフォームを提供する。
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