論文の概要: Amplifying a zeptonewton force with a single-ion nonlinear oscillator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.10241v1
- Date: Wed, 17 May 2023 14:28:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-18 15:29:24.880080
- Title: Amplifying a zeptonewton force with a single-ion nonlinear oscillator
- Title(参考訳): 単一イオン非線形発振器によるゼプトニュートン力の増幅
- Authors: Bo Deng, Moritz G\"ob, Benjamin A. Stickler, Max Masuhr, Kilian
Singer, and Daqing Wang
- Abstract要約: ファンネル形状のポテンシャルに閉じ込められた粒子は、その半径運動と軸運動の結合によりダッフィング型非線形性を示す。
この原子発振器の安定性を損なうことなく、ゼプトニュートン-マグニチュード力による信号の20倍の増強を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.5541644538483949
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Nonlinear mechanical resonators display rich and complex dynamics and are
important in many areas of fundamental and applied sciences. In this letter, we
show that a particle confined in a funnel-shaped potential features a
Duffing-type nonlinearity due to the coupling between its radial and axial
motion. Employing an ion trap platform, we study the nonlinear oscillation,
bifurcation and hysteresis of a single calcium ion driven by radiation
pressure. Harnessing the bistability of this atomic oscillator, we demonstrate
a 20-fold enhancement of the signal from a zeptonewton-magnitude harmonic force
through the effect of vibrational resonance. Our findings open up a range of
possibilities for controlling and exploiting nonlinear phenomena of mechanical
oscillators close to the quantum regime.
- Abstract(参考訳): 非線形メカニカル共振器は、リッチで複雑なダイナミクスを示し、基礎および応用科学の多くの分野において重要である。
本稿では, ファンネル形状のポテンシャルに閉じ込められた粒子が, 半径運動と軸運動の結合によりダッフィング型非線形性を示すことを示す。
イオントラッププラットフォームを用いて、放射圧によって駆動される単一カルシウムイオンの非線形振動、分岐、ヒステリシスを研究する。
この原子発振器のビスタビリティを利用して, 振動共振の効果により, ツェプトニュートン・マグニチュード高調波力からの信号の20倍のエンハンスメントを実証する。
我々の発見は、量子状態に近い機械振動子の非線形現象を制御・活用するための様々な可能性を開く。
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