针形保罗阱中纳米金刚石的强囚禁：迈向大质量物体的物质波干涉测量

量子力学（QM）与广义相对论（GR，即引力理论）是现代物理学的两大支柱。利用大质量粒子实现的物质波干涉仪，能够在全新领域检验众多基本思想，包括作为量子力学基础概念的空间叠加原理，以及量子力学与广义相对论的界面，例如检验引力的量子化。因此，实现此类干涉仪的努力十分密集。在众多探索路径中，我们专注于利用纳米金刚石作为粒子，并利用嵌入纳米金刚石的自旋与斯特恩-盖拉赫力，在时空中实现闭合环路。采用这一路径的研究团队日益增多[1]。我们发布此技术说明（作为七篇系列说明的一部分），旨在重点介绍我们针对这一宏伟事业中各种挑战的计划与解决方案，希望能为这个日益壮大的研究社群提供支持。在本工作中，我们实现了对悬浮粒子的强囚禁，这对于角度约束、精确定位至关重要，或许也有利于深度冷却。我们设计了一种电极间距可控的针形保罗阱，从而产生强电场梯度。通过将其与一种有效的充电方法——电喷雾相结合，我们达到了高达40 kHz的囚禁频率，这比现有最高水平的两倍还多。我们相信，所设计的阱有望成为致力于大质量物质波干涉测量研究的科学界手中的重要工具。我们很乐意应要求提供更多细节。