反馈控制纳米机械谐振器对动量脉冲的最优感知

激发机械谐振器的外部扰动可被利用来获取环境信息。这些相互作用中的许多表现为动量脉冲，例如残余气体的反冲、放射性衰变，甚至与暗物质假设性的相互作用。这些扰动通常足够罕见，可以作为孤立事件而非累积为力噪声来分辨。虽然高Q值、低质量的谐振器对这类动量脉冲特别敏感，但它们会强烈激发谐振器，导致非线性效应从而恶化感知性能。因此，本文利用最优估计方法，从通过反馈控制保持在线性区域的机械谐振器的测量随机轨迹中提取单个动量脉冲。该方案使用预应力SiN吊床式谐振器进行了说明和实验测试。除了增强上述广泛范围的感知场景外，我们的结果表明单分子质谱方法的可行性。