悬浮电旋转金刚石运动的自旋读出
量子物理
2023-09-06 v1
摘要
近期囚禁纳米与微米粒子的进展使得在前所未有的尺度上探索运动状态成为可能。转动自由度因其固有的非线性和与内部自旋自由度的耦合而尤为突出，为陀螺仪与磁力测量应用以及宏观量子叠加的制备开辟了可能。然而，当前用于具有内部自旋粒子的快速可靠旋转的技术面临诸如光学吸收与加热等问题。在此，为弥补这一不足，我们演示了在Paul阱中悬浮微粒的电驱动旋转。我们表明，通过利用粒子的电四极矩在迄今未探索的参数驱动 regime 下运行，微粒可稳定旋转于150,000 rpm。此外，成功控制了经历完整旋转的金刚石中氮空位中心的自旋态，实现了精确的角轨迹重建，并展示了在长时间内的高旋转稳定性。这些成就标志着在向微米尺度物体的完整旋转与内部磁自由度接口方面取得进展。特别是，其显著扩展了可旋转粒子的种类，如铁磁体，这为微观尺度大陀螺磁效应的研究提供了直接意义。
引用
@article{arxiv.2309.01545,
title = {Spin Read-out of the Motion of Levitated Electrically Rotated Diamonds},
author = {Maxime Perdriat and Cosimo C. Rusconi and Tom Delord and Paul Huillery and Clément Pellet-Mary and Benjamin A. Stickler and Gabriel Hétet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.01545},
year = {2023}
}