冷却悬浮陀螺仪中光自旋驱动的极限环振荡

与非均匀光自旋角动量相关的非保守方位力在光捕获中起着关键作用。有趣的是，双折射微球可在圆偏振光阱中于超高真空中稳定悬浮并快速旋转，而各向同性球体即使在中度压力下通常也会失稳并被排出。在此我们表明，这一明显关键悖论的解决在于作用于旋转双折射粒子的取向平均有效力的形式。具体而言，有效方位分量被大幅抑制且高度非线性。因此，非保守效应被强烈（尽管不完美）地抑制。它们的影响仅在极低压下显现，我们观察到噪声纳米尺度极限环或轨道的形成。最后，我们展示了参数反馈如何合成一种耗散形式，其为维持极限环振荡所必需，且不引入额外热涨落。这使得制备具有毫开尔文量级有效温度的高度相干自持振荡成为可能。通过旋转非球形粒子的材料结构来定制方位自旋力，为设计超稳定光学转子开辟了新机遇。此外，我们已表明本工作中所述的独特方位力剖面可实现纳米尺度极限环的形成，这些极限环可被稳定与冷却。原则上，该方法可将极限环冷却至量子 regime，从而实现量子同步的实验验证，或以其他方式纠缠介观物体。