具有反馈冷却的受驱悬浮粒子的非平衡稳态

激光捕获的纳米粒子近来被用作研究远离平衡态基本关系的模型系统。本文中，我们通过实验与理论结合，研究在低密度气体中由激光悬浮的纳米级二氧化硅球。该粒子的质心运动同时受到反馈冷却和参数调制，将系统驱动至非平衡稳态。基于粒子的朗之万运动方程，我们推导了该稳态能量分布的解析表达式，表明能量分布的平均值与方差可通过适当选择摩擦、冷却和调制参数分别控制。计算机模拟确定的与实验室实验测量的能量分布均与解析预测吻合良好。我们还从正交分量角度分析粒子运动，发现了依赖于失谐程度的热压缩。