Levitated optomechanics
லெவிடேட்டட் ஆப்டோமெகனிக்ஸ் என்பது மெசோஸ்கோபிக் இயற்பியலின் ஒரு துறையாகும், இது மெசோஸ்கோபிக் துகள்களின் இயந்திர இயக்கத்தைக் கையாள்கிறது, அவை ஒளியியல் அல்லது மின்சார அல்லது காந்த ரீதியாக உயர்த்தப்படுகின்றன. மிதவைப் பயன்பாட்டின் மூலம், துகள்களின் இயந்திர இயக்கத்தை சூழலிலிருந்து விதிவிலக்காக நன்கு பிரிக்க முடியும். இது உயர் நிறை குவாண்டம் இயற்பியல், சமநிலைக்கு வெளியே மற்றும் நானோ-வெப்ப இயக்கவியல் ஆகியவற்றைப் படிக்க உதவுகிறது மற்றும் துல்லியமான உணர்திறன் பயன்பாடுகளுக்கு அடிப்படையை வழங்குகிறது. உந்துதல் குவாண்டம் இயற்பியல் அமைப்பில் அல்லது உணர்திறன் பயன்பாடுகளுக்கு இயந்திர ஊசலாட்டங்களைப் பயன்படுத்துவதற்காக, ஊசலாட்டத்தின் இயக்கத்தின் குறைந்த தணிப்பு மற்றும் இதனால் உயர்தர காரணிகள் விரும்பத்தக்கவை. நானோ மற்றும் மைக்ரோ மெக்கானிக்ஸில், ஒரு அமைப்பின் க்யூ-காரணி பெரும்பாலும் அதன் சஸ்பென்ஷனால் வரையறுக்கப்படுகிறது, இது பொதுவாக ஃபைலிக்ரீ கட்டமைப்புகளைக் கோருகிறது. இருப்பினும், அதிகபட்சமாக அடையக்கூடிய கியூ-காரணி பொதுவாக அமைப்பின் அளவுடன் தொடர்புபடுத்தப்படுகிறது, அதிக கியூ-காரணிகளை அடைய பெரிய அமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன. வெளிப்புற புலங்களில் துகள் மிதப்பது இந்த தடையை நீக்க முடியும். லெவிடேட்டட் ஆப்டோமெக்கானிக்ஸ் துறை இயற்பியல் அடித்தளங்கள் மற்றும் உயர் துல்லியமான பயன்பாடுகளுக்கான ஆராய்ச்சிக்கு கவர்ச்சிகரமானதாக மாறுவதற்கான காரணங்களில் இதுவும் ஒன்றாகும். இயற்பியல் அடிப்படைகள் ஒரு மின்கடத்தா துகள் மற்றும் ஒரு மின்சார புலம் ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான தொடர்பு சாய்வு விசையால் வழங்கப்படுகிறது. ஒரு துகள் சிக்கிக் கொண்டு காஸியன் லேசர் கற்றை மையத்தில் ஒளியியல் ரீதியாக உயர்த்தப்படும்போது, விசையை முதல் வரிசைக்கு தோராயமாக மதிப்பிடலாம், அதாவது. அதிர்வெண் கொண்ட ஒரு ஹார்மோனிக் ஆஸிலேட்டர், துகள் நிறை எங்கே. செயலற்ற தணிப்பு, செயலில் வெளிப்புற பின்னூட்டம் மற்றும் இணைப்பு ஆகியவை இயக்கத்தின் லாங்கேவின் சமன்பாடுகளில் விளைகின்றனஃ மொத்த தணிப்பு விகிதம் இங்கே உள்ளது, இது பொதுவாக இரண்டு மேலாதிக்க பங்களிப்புகளைக் கொண்டுள்ளதுஃ பின்னணி வாயுவின் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுடன் மோதல்கள் மற்றும் ஃபோட்டான் ஷாட் சத்தம், இது 10−6 mbar வரிசையில் அழுத்தங்களுக்கு கீழே மேலாதிக்கம் செலுத்துகிறது. இணைப்புச் சொல் எந்தவொரு இணைப்பையும் வெளிப்புற வெப்பக் குளியலுக்கு மாதிரியாக்க அனுமதிக்கிறது. வெளிப்புற பின்னூட்டம் பொதுவாக துகள் இயக்கத்தை குளிர்விக்கவும் கட்டுப்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு கிளாசிக்கல் ஹார்மோனிக் ஊசலாட்டத்தின் தோராயமானது குவாண்டம் இயக்கவியலின் ஆட்சியை அடையும் வரை உண்மை, அங்கு குவாண்டம் ஹார்மோனிக் ஊசலாட்டம் உயர்ந்த தோராயமாகும் மற்றும் ஆற்றல் நிலைகளின் அளவீடு வெளிப்படையாகிறது. கியூஹெச்ஓ மிகக் குறைந்த ஆற்றலின் தரை நிலையை கொண்டுள்ளது, அங்கு நிலை மற்றும் திசைவேகம் இரண்டும் குறைந்தபட்ச மாறுபாட்டைக் கொண்டுள்ளன, இது ஹைசன்பெர்க் நிச்சயமற்ற கொள்கையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இத்தகைய குவாண்டம் நிலைகள் காஸியன் அல்லாத குவாண்டம் நிலைகள், குவாண்டம் மேம்பட்ட உணர்தல், பொருள்-அலை இன்டர்ஃபெரோமெட்ரி அல்லது பல துகள் அமைப்புகளில் சிக்கலை உணர்ந்து கொள்வதற்கான சுவாரஸ்யமான தொடக்க நிலைமைகள் ஆகும். அளவுரு பின்னூட்டக் குளிரூட்டல் மற்றும் குளிர் தணிப்பு முறைகள் பின்னூட்டக் குளிரூட்டலின் யோசனை எதிர்மறை பின்னூட்ட சுழற்சியை உருவாக்கும் வகையில் துகள் மீது ஒரு நிலை மற்றும்/அல்லது வேகத்தை சார்ந்த சக்தியைப் பயன்படுத்துவதாகும். அதை அடைவதற்கான ஒரு வழி, துகள் நிலை () க்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் ஒரு பின்னூட்டச் சொல்லைச் சேர்ப்பதாகும். அந்த பொறிமுறை தணிப்பை வழங்குவதால், இது இயந்திர இயக்கத்தை குளிர்விக்கிறது, ஏற்ற இறக்கங்களை அறிமுகப்படுத்தாமல், இது "குளிர் தணிப்பு" என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்த வகை குளிரூட்டலைப் பயன்படுத்தும் முதல் சோதனை 1977 ஆம் ஆண்டில் ஆர்தர் ஆஷ்கின் என்பவரால் செய்யப்பட்டது, அவர் ஆப்டிகல் ட்வீசர்களுடன் சிக்கிக் கொள்வதில் தனது முன்னோடி பணிக்காக 2018 ஆம் ஆண்டு இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசைப் பெற்றார். ஒரு நேரியல் பின்னூட்ட சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, துகள் ஊசலாட்டத்தின் இரண்டு மடங்கு அதிர்வெண் கொண்ட ஒரு சமிக்ஞையைப் பெற ஒருவர் நிலை மற்றும் வேகத்தை இணைக்கலாம். இந்த வழியில் துகள் வலையிலிருந்து வெளியே செல்லும்போது பொறியின் விறைப்பு அதிகரிக்கிறது மற்றும் துகள் திரும்பிச் செல்லும்போது குறைகிறது. குழி-மேம்படுத்தப்பட்ட சிசிஃபஸ் குளிரூட்டும் ஒத்திசைவான சிதறல் குழி குளிரூட்டும் குறிப்புகள் மெசோஸ்கோபிக் இயற்பியல் குவாண்டம் இயக்கவியல்