論文の概要: Interaction Between an Optically Levitated Nanoparticle and Its Thermal
Image: Internal Thermometry via Displacement Sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.11642v1
- Date: Fri, 23 Sep 2022 15:19:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-25 10:16:24.196755
- Title: Interaction Between an Optically Levitated Nanoparticle and Its Thermal
Image: Internal Thermometry via Displacement Sensing
- Title（参考訳）: 光浮上ナノ粒子と熱画像との相互作用:変位センシングによる内部温度測定
- Authors: Thomas Agrenius, Carlos Gonzalez-Ballestero, Patrick Maurer, Oriol
Romero-Isart
- Abstract要約: 表面前における光浮遊ナノ粒子の変位検出は、誘導された双極子-双極子相互作用を測定するために用いられる。
内部温度計として, 表面前部における浮遊ナノ粒子の変位検出が実験的に可能であることを論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose and theoretically analyze an experiment where displacement sensing
of an optically levitated nanoparticle in front of a surface can be used to
measure the induced dipole-dipole interaction between the nanoparticle and its
thermal image. This is achieved by using a surface that is transparent to the
trapping light but reflective to infrared radiation, with a reflectivity that
can be time modulated. This dipole-dipole interaction relies on the thermal
radiation emitted by a silica nanoparticle having sufficient temporal coherence
to correlate the reflected radiation with the thermal fluctuations of the
dipole. The resulting force is orders of magnitude stronger than the thermal
gradient force and it strongly depends on the internal temperature of the
nanoparticle for a particle-to-surface distance greater than two micrometers.
We argue that it is experimentally feasible to use displacement sensing of a
levitated nanoparticle in front of a surface as an internal thermometer.
Experimental access to the internal physics of a levitated nanoparticle in
vacuum is crucial to understand the limitations that decoherence poses to
current efforts devoted to prepare a nanoparticle in a macroscopic quantum
superposition state.
- Abstract（参考訳）: ナノ粒子と熱画像との間の双極子-双極子相互作用を計測するために,光学的浮遊ナノ粒子を表面前方に変位検出できる実験を提案し,理論的に解析する。
これは、トラップ光に対して透明であるが赤外線に反射する表面を用い、時間変調可能な反射率によって達成される。
この双極子-双極子相互作用は、反射放射と双極子の熱揺らぎを相関させるのに十分な時間的コヒーレンスを有するシリカナノ粒子から放出される熱放射に依存する。
結果として得られる力は、熱勾配力よりも桁違いに強く、ナノ粒子の内部温度が2マイクロメートルを超える粒子間距離に強く依存する。
内部温度計として, 表面前部における浮遊ナノ粒子の変位検出が実験的に可能であることを論じる。
真空中における浮遊ナノ粒子の内部物理学への実験的アクセスは、デコヒーレンスがマクロな量子重ね合わせ状態におけるナノ粒子の調製に費やす現在の努力の限界を理解するのに不可欠である。
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