論文の概要: Sensing directional forces in levitated optomechanics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.06765v1
• Date: Thu, 13 Jul 2023 14:04:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-14 14:29:02.292122
• Title: Sensing directional forces in levitated optomechanics
• Title（参考訳）: 浮遊光力学における方向力のセンシング
• Authors: J.M.H. Gosling, A. Pontin, J. H. Iacoponi, P.F. Barker and T.S. Monteiro
• Abstract要約: オプトメカニカルデバイスは、慣性センシングから溶出性ダークマターの探索に至るまで、超弱力センサとして活用されている。 相互相関パワースペクトルは、方向力の存在をキャリブレーションのない特異な特徴を与える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Optomechanical devices are being harnessed as sensors of ultraweak forces for applications ranging from inertial sensing to the search for the elusive dark matter; For the latter, the focus is on detection of either higher energy single recoils or ultralight, narrowband sources; a directional signal is expected. However, the possibility of searching for a directional broadband signal need not be excluded; with this and other applications in mind, we apply a stochastic signal with a well defined direction, $\Psi$, to a trapped and cooled levitated nanosphere. We find that cross-correlation power spectra offer a calibration-free distinctive signature of the presence of a directional force, and its orientation quadrant, unlike normal power spectral densities (PSDs). With calibration we are able to accurately measure the angle $\Psi$, akin to a force compass in a plane.
• Abstract（参考訳）: 光学装置は慣性センシングから暗黒物質探索に至るまでの用途に超弱力センサとして利用されており、後者は高エネルギー単一コイルまたは超軽量狭帯域光源の検出に重点を置いており、指向性信号が期待されている。 しかし、指向性広帯域信号を探す可能性は排除される必要はなく、これやその他の応用を念頭に置いて、よく定義された方向の確率的信号である$\psi$ を閉じ込められ冷却されたナノスフィアに適用する。 相関パワースペクトルは、通常のパワースペクトル密度 (psds) とは異なり、方向力の存在とその向きの四角形に対するキャリブレーションフリーな特徴的シグネチャを与える。 キャリブレーションによって、平面内の力コンパスに似た、$\psi$の角度を正確に測定することができます。

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