光镊中的量子极限粒子传感

光镊系统中的粒子传感提供了关于样品粒子位置、速度和力的信息。传统的象限检测方案被广泛应用于光镊实验中来量化这些参数。在本文中，我们证明了象限检测对于光镊中的粒子传感并非最优，并提出了一种基于空间零差探测的替代最优粒子传感方案。我们发展了基于横向空间模式的粒子传感形式，并展示了象限检测和空间零差检测效果的数值模拟。我们证明，与象限检测相比，使用空间零差探测可以实现粒子传感灵敏度一个数量级的提升。