光力学系统中纳米粒子天平动与旋转动力学的探究与控制
光学
2024-02-09 v1
摘要
在光力学系统中，纳米粒子的天平动和旋转为超灵敏扭矩测量和宏观量子叠加提供了深刻的见解。已取得的成就包括将天平动转变为高达6 GHz的旋转，以及将天平动冷却至毫开尔文温度。毫无疑问，天平动和旋转分别由恢复性光力矩和恒定性光力矩驱动。然而，这两种状态之间的转变机制仍需进一步探索。本文从这一视角出发，证明了通过监测侧向散射光，可以实时观察随着捕获激光场椭圆率变化而发生的天平动/旋转转变及其相关的滞后现象。通过计算光力矩并求解朗之万方程，发现这些转变与各向异性极化诱导的正弦光力矩和恒定性光力矩之间的平衡有关，并确定吸收是恒定性力矩的主要贡献者。这些发现实现了直接的弱扭矩传感和纳米粒子旋转自由度的精确控制，为研究非绝热相移和宏观量子叠加等量子效应铺平了道路，从而丰富了量子光力学研究。
引用
@article{arxiv.2402.05490,
title = {Investigating and Controlling the Libration and Rotation Dynamics of Nanoparticles in an Optomechanical System},
author = {Chaoxiong He and Jinchuan Wang and Ying Dong and Shaochong Zhu and Qianwen Ying and Yuanyuan Ma and Fu Feng and Zhangqi Yin and Cuihong Li and Huizhu Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.05490},
year = {2024}
}