論文の概要: Levitated Optomechanics with Meta-Atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.08235v4
• Date: Fri, 26 May 2023 14:28:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-29 23:29:29.937100
• Title: Levitated Optomechanics with Meta-Atoms
• Title（参考訳）: メタアトムを用いた浮揚光メカニクス
• Authors: Sergei Lepeshov, Nadine Meyer, Patrick Maurer, Oriol Romero-Isart and Romain Quidant
• Abstract要約: 我々は,ミエ共鳴を支えるメタ原子をトラップすることで,レビテーションオプティメニクスのさらなる制御を導入する。 真空中におけるシリコンナノ粒子の光学浮揚と地中冷却は実験的に実現可能であるだけでなく,性能も向上することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose to introduce additional control in levitated optomechanics by trapping a meta-atom, i.e. a subwavelength and high-permittivity dielectric particle supporting Mie resonances. In particular, we theoretically demonstrate that optical levitation and center-of-mass ground-state cooling of silicon nanoparticles in vacuum is not only experimentally feasible but it offers enhanced performance over widely used silica particles, in terms of both trap frequency and trap depth. Moreover, we show that, by adjusting the detuning of the trapping laser with respect to the particle's resonance, the sign of the polarizability becomes negative, enabling levitation in the minimum of laser intensity e.g. at the nodes of a standing wave. The latter opens the door to trapping nanoparticles in the optical near-field combining red and blue-detuned frequencies, in analogy to two-level atoms, which is of interest for generating strong coupling to photonic nanostructures and short-distance force sensing.
• Abstract（参考訳）: そこで本研究では, 三重共鳴を支える準波長および高誘電率誘電体粒子をトラップすることで, 浮遊光学のさらなる制御を導入することを提案する。 特に, 真空中におけるシリコンナノ粒子の光学浮揚と地中冷却は実験的に実現可能であるだけでなく, トラップ周波数とトラップ深さの両面から広く用いられているシリカ粒子よりも高い性能を示す。 また, 粒子共鳴に対するトラップレーザーの減衰を調整することにより, 偏光性の符号が負となり, 定在波のノードなど, レーザ強度の最小値の浮揚が可能となることを示した。 後者は、フォトニックナノ構造と近距離力センシングに強い結合をもたらす2レベル原子に類似した、赤と青の調整された周波数を組み合わせた光学的近接場におけるナノ粒子のトラップの扉を開く。

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