用于增强全六自由度光阱与检测效率的微粒逆向设计
光学
2025-07-15 v3 量子物理
摘要
在悬浮光力学中，实现超越亚微米尺度的光阱粒子量子极限运动控制是一个悬而未决的难题。关键障碍在于求解光散射问题，并寻找能够在三维空间中实现稳定捕获及其质心和旋转运动高效运动检测的粒子几何形状。在此，我们提出了一种计算框架，将高效的电磁散射求解器与伴随法相结合，对专为悬浮光力学量身定制的可打印微粒进行逆向设计。该方法能够识别出优化的几何结构，与传统的微球相比，其具有更高的光阱与检测效率。这提高了在标准驻波光阱中对所有平动和转动自由度实现量子极限运动控制的可行性。
引用
@article{arxiv.2506.01837,
title = {Inverse Microparticle Design for Enhanced Optical Trapping and Detection Efficiency in All Six Degrees of Freedom},
author = {Moosung Lee and Benjamin A. Stickler and Thomas Pertsch and Sungkun Hong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.01837},
year = {2025}
}