論文の概要: PT Symmetry, induced mechanical lasing and tunable force sensing in a coupled-mode optically levitated nanoparticle

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.11065v1
• Date: Wed, 17 Apr 2024 04:49:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-18 15:14:36.518826
• Title: PT Symmetry, induced mechanical lasing and tunable force sensing in a coupled-mode optically levitated nanoparticle
• Title（参考訳）: 共振モード光共振ナノ粒子におけるPT対称性, 誘起メカニカルラシングおよび可変力センシング
• Authors: Sandeep Sharma, A. Kani, M. Bhattacharya,
• Abstract要約: 共振モードを有する光共振ナノ粒子におけるPT対称性, 誘起メカニカルラシング, および力覚について検討した。 このようなカップリングは、実験的に現実的なパラメータに対してPT対称な機械的挙動をもたらす可能性があることを示す。 このシステムでは,超感応性可変力センシングが実現可能であることを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.058673763571808
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We theoretically investigate PT symmetry, induced mechanical lasing and force sensing in an optically levitated nanoparticle with coupled oscillation modes. The coupling in the levitated system is created by the modulation of an asymmetric optical potential in the plane transverse to the beam trapping the nanoparticle. We show that such a coupling can lead to PT-symmetric mechanical behavior for experimentally realistic parameters. Further, by examining the phonon dynamics and the second-order coherence of the nanoparticle modes, we determine that induced mechanical lasing is also possible. Finally, we demonstrate that tunable ultra-sensitive force sensing can be engineered in the system. Our studies represent an advance in the fields of coherent manipulation of coupled degrees of freedom of levitated mechanical oscillators and their application for sensing.
• Abstract（参考訳）: 共振モードを有する光共振ナノ粒子のPT対称性, 機械的洗浄および力覚について理論的に検討した。 浮遊系のカップリングは、ナノ粒子をトラップするビームに横切る平面における非対称光学電位の変調によって生成される。 このようなカップリングは、実験的に現実的なパラメータに対してPT対称な機械的挙動をもたらす可能性があることを示す。 さらに, ナノ粒子モードのフォノンダイナミクスと2次コヒーレンスを調べた結果, 誘起メカニカルラシングも可能であることが分かった。 最後に, 調整可能な超高感度力センサをシステムに組み込むことを実証した。 本研究は,リビテーション機械振動子の結合自由度をコヒーレントに操作する分野での進歩と,そのセンシングへの応用を示す。

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