光悬浮纳米哑铃的 5 维冷却与非线性动力学
光学
2020-10-12 v1 量子物理
摘要
真空中光悬浮的非球形粒子是转矩传感、旋转量子力学、高频引力波探测以及多种其他应用的极佳候选。许多潜在应用，例如探测双折射表面附近的卡西米尔转矩，需要同时冷却非球形纳米粒子的质心运动与扭转振动（或转动）。在此我们报道首个悬浮纳米粒子的 5 维冷却。我们在线性偏振激光中同时冷却悬浮纳米哑铃的 3 个质心运动模式与 2 个扭转振动模式。唯一未被冷却的刚体自由度是纳米哑铃绕其长轴的转动。该自由转动模式不直接与光镊耦合。令人惊讶的是，我们观察到它强烈影响纳米哑铃的扭转振动。该工作深化了我们对悬浮纳米粒子的非线性动力学与转动耦合的理解，并为对其运动实现完全量子控制铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2004.02384,
title = {5D cooling and nonlinear dynamics of an optically levitated nanodumbbell},
author = {Jaehoon Bang and Troy Seberson and Peng Ju and Jonghoon Ahn and Zhujing Xu and Xingyu Gao and Francis Robicheaux and Tongcang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.02384},
year = {2020}
}
备注
5 pages, 4 figures