論文の概要: Stabilizing nanoparticles in the intensity minimum: feedback levitation on an inverted potential

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.17253v2
• Date: Tue, 12 Nov 2024 10:55:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-13 13:16:20.130066
• Title: Stabilizing nanoparticles in the intensity minimum: feedback levitation on an inverted potential
• Title（参考訳）: 極小強度におけるナノ粒子の安定化--逆ポテンシャルのフィードバック浮揚
• Authors: Salambô Dago, Jakob Rieser, Mario A. Ciampini, Vojtech Mlynář, Andreas Kugi, Markus Aspelmeyer, Andreas Deutshmann-Olek, Nikolai Kiesel,
• Abstract要約: 光リードアウトと静電制御を組み合わせた逆電位上における浮遊ナノ粒子の安定トラップを実証した。 提案手法は,帯域幅を拡張した浮揚型センシング方式を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.4625958940786234
• License:
• Abstract: We demonstrate the stable trapping of a levitated nanoparticle on top of an inverted potential using a combination of optical readout and electrostatic control. The feedback levitation on an inverted potential (FLIP) method stabilizes the particle at an intensity minimum. By using a Kalman-filter-based linear-quadratic-Gaussian (LQG) control method, we confine a particle to within $\sigma_x = (9.0 \pm 0.5) nm$ of the potential maximum at an effective temperature of $(16 \pm 1) K$ in a room-temperature environment. Despite drifts in the absolute position of the potential maximum, we can keep the nanoparticle at the apex by estimating the drift from the particle dynamics using the Kalman filter. Our approach may enable new levitation-based sensing schemes with enhanced bandwidth. It also paves the way for optical levitation at zero intensity of an optical potential, which alleviates decoherence effects due to material-dependent absorption and is hence relevant for macroscopic quantum experiments.
• Abstract（参考訳）: 光リードアウトと静電制御を組み合わせた逆電位上における浮遊ナノ粒子の安定トラップを実証した。 逆電位法(FLIP)のフィードバック浮上は、粒子を最小限の強度で安定化させる。 Kalman-filter-based linear-quadratic-Gaussian (LQG) control method, we confine a particle to within $\sigma_x = (9.0 \pm 0.5) nm$ at a effective temperature of a effective temperature of $ 16 \pm 1) K$。 ポテンシャル最大値の絶対位置でのドリフトにもかかわらず、カルマンフィルタを用いて粒子力学からのドリフトを推定することにより、ナノ粒子を頂点に保持することができる。 提案手法は,帯域幅を拡張した浮揚型センシング方式を実現する。 また、物質依存吸収による脱コヒーレンス効果を緩和する光学ポテンシャルのゼロ強度での光浮上の方法も舗装しており、したがってマクロ量子実験に関係している。

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