中文

悬浮纳米粒子光子反冲的直接测量

光学 2016-06-22 v2

摘要

光子与物体之间的动量传递定义了测量该物体的精度的根本极限。如果物体以频率 Ω0\Omega_0 振荡,这种测量反作用以速率 Γrecoil\Gamma_{\rm recoil} 向振荡器的能量中添加量子 Ω0\hbar\Omega_0,这一过程称为光子反冲加热,并为腔光机械系统中的量子相干时间设定了界限。在这里,我们使用超高真空中的光学悬浮纳米粒子直接测量 Γrecoil\Gamma_{\rm recoil}。通过相位敏感反馈方案,我们将纳米粒子的简谐运动从环境温度冷却至微开尔文温度,并测量其在辐射场影响下的再加热速率。针对不同粒子尺寸和不同激发功率测量了反冲加热速率,无需腔光学或低温环境。测量结果与理论预测定量一致,并为量子基态冷却协议的实现和超小力的测量提供了宝贵指导。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.03420,
  title  = {Direct Measurement of Photon Recoil from a Levitated Nanoparticle},
  author = {Vijay Jain and Jan Gieseler and Clemens Moritz and Christoph Dellago and Romain Quidant and Lukas Novotny},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.03420},
  year   = {2016}
}