論文の概要: Coupler enabled tunable dipole-dipole coupling between optically levitated nanoparticles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.06256v2
• Date: Fri, 16 Aug 2024 13:37:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-19 10:58:09.032692
• Title: Coupler enabled tunable dipole-dipole coupling between optically levitated nanoparticles
• Title（参考訳）: カップラーによる光共振ナノ粒子間の可変双極子-双極子カップリング
• Authors: Mian Wu, Nan Li, Han Cai, Huizhu Hu,
• Abstract要約: 第3のナノ粒子を2つの非相互作用ナノ粒子にカプラとして導入し,第3のナノ粒子を介する調節可能な双極子-双極子カップリングを実現する。 本手法により, 多粒子系における隣接粒子間の相互作用の精密制御が可能となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.27312133509692
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Multiple optically levitated particles in vacuum can exhibit electrostatic interactions, optical binding, and non-reciprocal light-induced dipole-dipole interactions, making them promising platforms for exploring mesoscopic entanglement and complex interactions. However, in optical trap arrays, individually controlling the position and polarization of each trap is challenging, limiting the precise tuning of interactions between adjacent particles. This constraint hinders the study of complex interaction systems. In this work, we introduce a third nanoparticle as a coupler to two initially non-interacting nanoparticles, achieving tunable dipole-dipole coupling mediated by the third one. We investigated the effect of the particles' phases and positions on the interaction strength and demonstrated its broad tunability. Our method allows for precise control of interactions between any pair of adjacent particles in multi-particle systems, facilitating the further use of levitated nanoparticle arrays in macroscopic quantum mechanics and sensing.
• Abstract（参考訳）: 真空中の複数の光学共振粒子は静電相互作用、光結合、非相互光誘起双極子-双極子相互作用を示し、メソスコピックな絡み合いや複雑な相互作用を探索する上で有望な基盤となる。 しかし、光トラップアレイでは、各トラップの位置と偏光を個別に制御することは困難であり、隣接する粒子間の相互作用の正確な調整が制限される。 この制約は複雑な相互作用系の研究を妨げる。 本研究では,2つの非相互作用ナノ粒子に対して,第3のナノ粒子をカップラとして導入し,第3のナノ粒子を介する可変双極子-双極子カップリングを実現する。 粒子の位相と位置が相互作用強度に及ぼす影響について検討し,その広いチューニング性を示した。 本手法により, 近接粒子同士の相互作用の精密制御が可能となり, ナノ粒子アレイのマクロ量子力学およびセンシングへの利用が促進される。

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