論文の概要: Coherent expansion of the motional state of a massive nanoparticle beyond its linear dimensions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.09596v2
• Date: Wed, 21 Aug 2024 06:58:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-22 12:00:34.798444
• Title: Coherent expansion of the motional state of a massive nanoparticle beyond its linear dimensions
• Title（参考訳）: 巨大ナノ粒子の線形次元を超えた運動状態のコヒーレント展開
• Authors: R. Muffato, T. S. Georgescu, M. Carlesso, M. Paternostro, H. Ulbricht,
• Abstract要約: 量子力学は、巨大な粒子が波のように振る舞うことを予測している。 我々は,大規模な浮遊光学系において,前例のない位置拡散の程度を実験的に達成した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum mechanics predicts that massive particles exhibit wave-like behavior. Matterwave interferometry has been able to validate such predictions through ground-breaking experiments involving microscopic systems like atoms and molecules. The wavefunction of such systems coherently extends over a distance much larger than their size, an achievement that is incredibly challenging for massive and more complex objects. Yet, reaching similar level of coherent diffusion will enable tests of fundamental physics at the genuinely macroscopic scale, as well as the development of quantum sensing apparata of great sensitivity. We report on experimentally achieving an unprecedented degree of position diffusion in a massive levitated optomechanical system through frequency modulation of the trapping potential. By starting with a pre-cooled state of motion and employing a train of sudden pulses yet of mild modulation depth, we surpass previously attained values of position diffusion in this class of systems to reach diffusion lengths that exceed the physical dimensions of the trapped nanoparticle.
• Abstract（参考訳）: 量子力学は、巨大な粒子が波のように振る舞うことを予測している。 物質波干渉計は、原子や分子のような微視的なシステムを含む地上での実験を通じて、このような予測を検証することができる。 このような系の波動関数は、その大きさよりもはるかに大きな距離をコヒーレントに拡張する。 しかし、同じレベルのコヒーレント拡散に到達すれば、素粒子物理学の真にマクロスケールでの試験や、非常に感度の高い量子センシングアパラタの開発が可能になる。 我々は、トラップ電位の周波数変調により、大規模な浮遊光学系における前例のない位置拡散を実験的に達成することについて報告する。 動作の事前冷却状態から始まり, 微調整深度の急激なパルス列を用いることにより, 捕捉されたナノ粒子の物理次元を超える拡散長に到達するために, このクラスの系における位置拡散の予め達成された値を超えた。

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