論文の概要: Sail membranes for optomechanical accelerometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.14089v2
- Date: Mon, 20 Jul 2026 17:25:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-21 14:24:57.542385
- Title: Sail membranes for optomechanical accelerometry
- Title（参考訳）: オプトメカニカル加速度計のためのセイル膜
- Abstract要約: そこで我々は,Q$-mass生成物を保存しながら,周波数を桁違いに小さくする帆状トランポリン共振器の開発を行った。
セイル膜の極低温配列は、新しい物理探索と分散量子センシング実験にとって魅力的なものかもしれない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Strained membrane resonators have emerged as a promising platform for optomechanical accelerometry; however, the desired combination of low frequency and high $Q$-mass product requires a rethinking of their dissipation dilution engineering. Applying Bayesian optimization to a Si$_3$N$_4$ membrane, we discover a class of sail-like trampoline resonators in which the frequency is decreased by an order of magnitude while preserving the $Q$-mass product. We demonstrate centimeter-scale sails with kHz frequencies, $Q\sim10^7$ and $Q\times\text{mass}\sim$ 10 g. Vertically integrating a 7 kHz device with a nanoribbon, we realize a monolithic cavity optomechanical accelerometer with a room temperature thermal noise of $40\;\text{n}g_0/\sqrt{\text{Hz}}$, sufficient to resolve $μg_0/\sqrt{\text{Hz}}$ ambient vibration over a bandwidth of 4 kHz with a displacement imprecision of $10^{-14}\;\text{m}/\sqrt{\text{Hz}}$. Cryogenic arrays of sail membranes may be attractive for new physics searches and distributed quantum sensing experiments.
- Abstract（参考訳）: 歪んだ膜共振器は、光学加速度計の有望なプラットフォームとして登場したが、低周波と高Q$-mass生成物の望ましい組み合わせは、拡散希釈工学を再考する必要がある。
ベイズ最適化をSi$_3$N$_4$膜に適用し、Q$-mass生成物を保存しながら、周波数が桁違いに減少するセール状のトランポリン共振器のクラスを発見する。
kHz帯,Q\sim10^7$およびQ\times\text{mass}\sim$10gの遠距離帆を実演する。
7kHzのデバイスをナノリボンに垂直に統合すると、室内熱雑音が40\;\text{n}g_0/\sqrt{\text{Hz}}$, $μg_0/\sqrt{\text{Hz}}$ 4kHzの帯域上での周囲振動を10^{-14}\;\text{m}/\sqrt{\text{Hz}}$で解決するのに十分なモノリシックキャビティの加速度計が実現される。
セイル膜の極低温配列は、新しい物理探索と分散量子センシング実験にとって魅力的なものかもしれない。
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