論文の概要: Interference-enhanced optical force detection of weak light fields using a levitated nanoparticle

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.03427v2
• Date: Thu, 17 Jul 2025 08:27:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-18 13:45:37.4118
• Title: Interference-enhanced optical force detection of weak light fields using a levitated nanoparticle
• Title（参考訳）: 浮遊ナノ粒子を用いた弱い光場の干渉強調光力検出
• Authors: Seyed K. Alavi, Youssef Ezzo, Ashik Pulikkathara, Sungkun Hong,
• Abstract要約: 本稿では,光ツイーザに閉じ込められたナノスケール粒子の弱い磁場による光力を増幅する干渉法を提案する。 この増幅された光学力は、粒子の動きを通じて弱い磁場を検出でき、中程度の真空条件下でピコワットレベルの感度に達する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Optically levitated nanoparticles in vacuum provide a highly sensitive platform for probing weak light-matter interactions. In this work, we present an interference-based method to amplify the optical force exerted by a weak field on a nanoscale particle trapped in an optical tweezer. By allowing the weak field to interfere with the strong trapping beam, we significantly enhance the optical force compared to the case without interference. This amplified optical force enables the detection of the weak field through the particle's motion, reaching picowatt-level sensitivity under moderate vacuum conditions. We further discuss the potential of this approach for developing an ultrasensitive, nondestructive detector of light fields and for exploring optomechanical interactions at the single-photon level.
• Abstract（参考訳）: 真空中での光学共振ナノ粒子は、弱い光-物質相互作用を示すための高感度なプラットフォームを提供する。 本研究では,光ツイーザに閉じ込められたナノスケール粒子の弱い磁場による光力を増幅する干渉法を提案する。 弱い磁場を強いトラップビームに干渉させることで、干渉のない場合と比較して光学力を著しく向上させる。 この増幅された光学力は、粒子の動きを通じて弱い磁場を検出でき、中程度の真空条件下でピコワットレベルの感度に達する。 さらに、光場を超感度で非破壊的に検出し、単一光子レベルでの光力学的相互作用を探索する手法の可能性についても論じる。

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