論文の概要: Cold damping of levitated optically coupled nanoparticles
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.11809v1
- Date: Fri, 19 May 2023 16:46:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-22 13:19:51.009568
- Title: Cold damping of levitated optically coupled nanoparticles
- Title（参考訳）: 浮遊光学結合ナノ粒子の冷減衰
- Authors: Vojtech Liska, Tereza Zemankova, Vojtech Svak, Petr Jakl, Jan Jezek,
Martin Branecky, Stephen H. Simpson, Pavel Zemanek and Oto Brzobohaty
- Abstract要約: 近年, 真空中を光学的に浮遊させる単一粒子の運動制御法が急速に発展している。
光学結合力によって結合された一対のナノ粒子に対して,同じ手法が適用可能であることを示す。
5×10-3 mbarの圧力で,これらの常温モードの低温減衰を,独立に,同時に,ケルビン以下の温度に示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Methods for controlling the motion of single particles, optically levitated
in vacuum, have developed rapidly in recent years. The technique of cold
damping makes use of feedback-controlled, electrostatic forces to increase
dissipation without introducing additional thermal fluctuations. This process
has been instrumental in the ground-state cooling of individual electrically
charged nanoparticles. Here we show that the same method can be applied to a
pair of nanoparticles, coupled by optical binding forces. These optical binding
forces are about three orders of magnitude stronger than typical Coulombic
inter-particle force and result in a coupled motion of both nanoparticles
characterized by a pair of normal modes. We demonstrate cold damping of these
normal modes, either independently or simultaneously, to sub-Kelvin
temperatures at pressures of 5x10^{-3} mbar. Experimental observations are
captured by a theoretical model which we use to survey the parameter space more
widely and to quantify the limits imposed by measurement noise and time delays.
Our work paves the way for the study of quantum interactions between meso-scale
particles and the exploration of multiparticle entanglement in levitated
optomechanical systems.
- Abstract（参考訳）: 真空中で光学的に浮遊する単一粒子の運動を制御する方法が近年急速に進歩している。
コールドダンピングの技術は、フィードバック制御された静電力を利用して、さらなる熱揺らぎを導入することなく散逸を増加させる。
このプロセスは、個々の帯電したナノ粒子の基底状態冷却に役立っている。
ここでは、光結合力によって結合された一対のナノ粒子に同じ方法を適用することができることを示す。
これらの光学結合力は、典型的なクーロン粒子間力よりも約3桁強く、二つのナノ粒子の結合運動を2対の通常のモードで特徴づける。
5x10^{-3} mbarの圧力下でのケルビン下温度に対して、独立または同時に、これらの正常モードの冷減衰を実証する。
実験的な観測はパラメータ空間をより広く調査し、測定ノイズや時間遅延による限界を定量化するために用いられる理論モデルによって捉えられる。
我々の研究は、メソスケール粒子間の量子相互作用の研究と、浮遊光学系における多粒子エンタングルメントの探索の道を開いた。
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