論文の概要: Direct and mediated dipole-dipole interactions in a reconfigurable array of optical traps

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.06256v3
• Date: Wed, 05 Nov 2025 14:55:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-06 18:19:32.038438
• Title: Direct and mediated dipole-dipole interactions in a reconfigurable array of optical traps
• Title（参考訳）: 再構成可能な光トラップアレイにおける直接及び媒介な双極子-双極子相互作用
• Authors: Mian Wu, Nan Li, Han Cai, Cheng Liu, Huizhu Hu,
• Abstract要約: 真空中における光浮遊ナノ粒子は静電および光誘起双極子-双極子相互作用の両方を経験する。 超伝導回路におけるチューナブルカップラに着想を得て、2つのターゲットナノ粒子間のカップラとして機能するアシラリーナノ粒子を実装した。 再構成可能な3粒子アレイ内では、トラップの位相と位置を制御して直接双極子-双極子相互作用の広いチューニング性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.046863284981917
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Optically levitated nanoparticles in vacuum experience both electrostatic and light-induced dipole-dipole interactions, offering a versatile platform to explore mesoscopic entanglement and many-body dynamics. A significant challenge in optical trap arrays is to achieve site-resolved, point-to-point tunability: adjusting the laser parameters of a single trap typically induces global cross-talk to neighboring sites, hindering independent control. Inspired by tunable couplers in superconducting circuits, we implement an ancillary nanoparticle that functions as a coupler between two target nanoparticles. Within a reconfigurable three-particle array, we demonstrate broad tunability of the direct dipole-dipole interaction by controlling the phase and position of the traps. In addition, we observe spectral signatures consistent with mediated interactions between the target particles via the ancillary one, manifested as mode participation beyond the uncoupled response. Our results establish a practical route to tailored, site-resolved control in multi-particle optical trap arrays, expanding the optical-binding toolbox and opening opportunities for programmable oscillator networks relevant to macroscopic quantum mechanics and precision sensing.
• Abstract（参考訳）: 真空中での光学浮遊ナノ粒子は静電気と光誘起双極子-双極子相互作用の両方を経験し、メソスコピックな絡み合いと多体ダイナミクスを探索するための多目的プラットフォームを提供する。 単一トラップのレーザーパラメータを調整することで、一般的には近隣のサイトへのクロストークを誘導し、独立した制御を妨げる。 超伝導回路におけるチューナブルカップラに着想を得て、2つのターゲットナノ粒子間のカップラとして機能するアシラリーナノ粒子を実装した。 再構成可能な3粒子アレイ内では、トラップの位相と位置を制御して直接双極子-双極子相互作用の広いチューニング性を示す。 さらに, アンカップリング応答を超えるモード参加として現れるアシラリー粒子を介して, 対象粒子間の相互作用に整合したスペクトルシグネチャを観察した。 本研究は,多粒子光トラップアレイにおけるサイト分解制御の実現,光結合ツールボックスの拡張,およびマクロ量子力学および精密センシングに関連するプログラム可能な発振回路ネットワークのオープニングを行うための実用的な経路を確立する。

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