論文の概要: Picometer control of a levitating milligram gravity sensor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.28479v1
• Date: Wed, 27 May 2026 13:39:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-28 17:38:56.081429
• Title: Picometer control of a levitating milligram gravity sensor
• Title（参考訳）: 浮遊ミリグラム重力センサのピコメーター制御
• Authors: Dennis G. Uitenbroek, Jurriaan Langendorff, Tjerk H. Oosterkamp,
• Abstract要約: 磁気浮上式重力センサを2ピクタ以下10ミリケルビンモード温度以下にリニアフィードバック冷却する。 磁気浮上粒子上での量子基底状態の冷却を可能にする装置の今後の改良について論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Due to their exceptional isolation from the environment, magnetically levitated particles are explored as extremely sensitive mechanical sensors. For future gravity experiments on quantum superpositions, such systems need to be cooled close to their ground state. To demonstrate the combination of state of the art vibration isolation, milligram levitated high Q mechanical resonators and position detection with low noise, we present linear feedback cooling of a magnetically levitated gravity sensor to below 2 picometer amplitude and below 10 millikelvin mode temperature for two translational modes (the x- and y-mode) simultaneously. The sensor is a levitating permanent magnet in a type I superconducting trap, where its six resonance frequencies are measured with a superconducting coil coupled to a DC SQUID. This signal is measured with a lock-in amplifier and a feedback signal is sent to a piezoelectric actuator, allowing the cooling of resonant modes at 50.6 and 68.0 Hz simultaneously. These two translational modes have Q factors of $3.8 \cdot 10^6$ and $5.5 \cdot 10^6$ respectively. The experiment is mounted inside a dry dilution refrigerator where it is vibrationally attenuated with 110-130 dB at these frequencies. In this work, we discuss future improvements on the setup which may enable quantum ground state cooling on a magnetically levitated particle, that has previously been shown to be a gravitational sensor.
• Abstract（参考訳）: 環境から非常に孤立しているため、磁気浮上粒子は極めて敏感な機械センサーとして探索される。 量子重畳に関する将来の重力実験では、そのような系は基底状態に近い状態に冷却する必要がある。 ミリグラム共振器,ミリグラム共振器,低雑音による位置検出の組み合わせを実証するために,磁気浮上式重力センサの2ピクタ振幅以下と10ミリケルビンモード温度以下を同時に2つのトランスレーショナルモード(xモードとyモード)に線形フィードバック冷却する。 センサはI型超伝導トラップ内の浮遊永久磁石であり、6つの共鳴周波数をDC SQUIDに結合した超伝導コイルで測定する。 この信号はロックインアンプで測定され、フィードバック信号が圧電アクチュエータに送られ、50.6Hzと68.0Hzの共振モードを同時に冷却することができる。 これら2つの翻訳モードはそれぞれ$3.8 \cdot 10^6$と$5.5 \cdot 10^6$のQ因子を持つ。 この実験は、この周波数で110-130dBで振動減衰する乾式希釈冷凍機の内部に設置されている。 本研究では,磁気浮上粒子上での量子基底状態の冷却を可能にする装置の今後の改良について論じる。

関連論文リスト

• Bose condensation and Bogoliubov excitation in resonator-embedded superconducting qubit network [53.72731614116211]
  低損失共振器に埋め込まれた超伝導量子ビットネットワーク(SQN)は有望なデバイスである。 量子アクスターク効果は、SQNと共振器のマイクロ波光子との結合によって、光子間の強い非線形相互作用をもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-21T15:43:43Z)
• Remote sensing of a levitated superconductor with a flux-tunable microwave cavity [0.1662044453232128]
  超伝導量子干渉装置はマイクロ波共振器に埋め込まれ、ピックアップループを介して磁気浮上した超伝導球に結合される。 磁気トラップにおける球の運動は、SQUIDキャビティ系の周波数シフトを誘導する。 測定された10-7, Mathrmm / sqrtmathrmHz$は、ミリケルビン環境温度でプランクスケールの質量を持つ浮遊粒子の地中冷却への道を定義する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-16T22:08:31Z)
• High-Q magnetic levitation and control of superconducting microspheres at millikelvin temperatures [0.45690798330675886]
  静磁場トラップにおける100マイクロメートル径(質量5.6マイクログラム相当)の超伝導鉛スズ球の浮上を報告する。 球の中心運動は、dc超伝導量子干渉装置を用いて監視される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-11T15:54:29Z)
• A background-free optically levitated charge sensor [50.591267188664666]
  本稿では,浮動小数点物体を用いたセンサの性能を制限した双極子モーメント相互作用をモデル化し,除去する新しい手法を提案する。 実演として、これは電子のそれよりはるかに低い、未知の電荷の探索に適用される。 この手法の副産物として、浮遊物体の電磁特性を個別に測定することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-20T08:16:28Z)
• Demonstrating levitation within a microwave cavity [0.0]
  超伝導アルミニウム同軸四方波スタブキャビティ内における浮遊ミリスケールネオジムマグネットによる最初の実験を報告する。 共振スペクトルは、5Kから50mKの温度の間のベクトルネットワークアナライザ(VNA)を介して収集され、空洞内の磁石の運動が明らかになる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-05T01:42:09Z)
• Photon Condensation and Enhanced Magnetism in Cavity QED [68.8204255655161]
  マイクロ波キャビティに結合した磁気分子系は平衡超ラジカル相転移を行う。 結合の効果は、量子イジングモデルにおける真空誘起強磁性秩序によって最初に示される。 透過実験は遷移を解くために示され、磁気の量子電気力学的制御を測定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-07T11:18:24Z)
• Ferromagnetic Gyroscopes for Tests of Fundamental Physics [49.853792068336034]
  強磁性ジャイロスコープ(英: ferromagnetic gyroscope、FG)は、強磁性体で、角運動量が電子スピンの偏極によって支配され、外部トルクの作用の下で進行する。 我々はFGの力学と感度をモデル化し、実験的な実現のための実践的なスキームに焦点をあてる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-17T07:13:50Z)
• High-Frequency Gravitational-Wave Detection Using a Chiral Resonant Mechanical Element and a Short Unstable Optical Cavity [59.66860395002946]
  重力波によって誘導されるキラルな機械的要素のねじれの測定について提案する。 誘導されたねじれは、このキラル素子の上に平らな光学鏡を回転させ、入射レーザービームの偏向を引き起こす。 約10kHzの周波数で10-21/sqrtHzから10-23/sqrtHzの間で重力波ひずみの感度を推定した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-15T20:09:43Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。