用于光机加速度测量的帆式薄膜

应变膜谐振器已成为光机加速度测量的一种有前景的平台；然而，低频和高$Q$-质量积的理想组合需要重新思考其耗散稀释工程。将贝叶斯优化应用于Si$_3$N$_4$膜，我们发现了一类帆式蹦床谐振器，其中频率降低了一个数量级，同时保持了$Q$-质量积。我们展示了厘米级帆，具有kHz频率，$Q\sim10^7$和$Q\times\text{mass}\sim$ 10 g。将7 kHz器件与纳米带垂直集成，我们实现了一个单片腔光机加速度计，其室温热噪声为$40\;\text{n}g_0/\sqrt{\text{Hz}}$，足以在4 kHz带宽内分辨$\mu g_0/\sqrt{\text{Hz}}$的环境振动，位移不精确度为$10^{-14}\;\text{m}/\sqrt{\text{Hz}}$。低温帆式膜阵列可能对新物理搜索和分布式量子传感实验具有吸引力。