基于与镜像干涉的悬浮纳米粒子位置测量

检测悬浮纳米粒子运动的干涉方法提供了一条通向量子基态的路径，但此类方法目前受限于参考光束与粒子散射的偶极场之间的模式失配。在此我们展示一种自干涉方法来检测粒子运动，解决了该问题。一个 Paul 阱在高真空中囚禁带电介电梯度纳米粒子，一面镜子将散射光 retro-reflects（逆反射）。我们以 $1.7\times 10^{-12} \text{m}/\sqrt{\text{Hz}}$ 的灵敏度测量粒子运动，对应于 2.1% 的探测效率，数值孔径为 0.18。作为该方法的应用，我们通过反馈将粒子冷却至低于同一装置中使用标准位置测量所达到的温度。