量子科技中心_量科网

控制光学悬浮纳米粒子的运动状态对于精密传感技术的发展、物理学基础检验以及经典-量子混合技术的研发至关重要。实验上，这种控制可通过调控约束纳米粒子的光学势能脉冲实现。最常见的势能脉冲呈抛物线型，会通过拉伸/压缩或位移将初始高斯运动态转换为修正后的高斯态。此类态可完全由相空间变量的时变平均值及协方差矩阵表征。然而，实际实验中存在的准抛物线型光学势场（含微弱杜芬型非线性）通常会使运动态畸变为非高斯态，此时仅依靠平均值与协方差矩阵的描述将失效。 本研究引入基于费马螺线概念的相空间坐标非线性变换方法，该方法能有效消除杜芬型非线性导致的态畸变，使运动态重新适用于标准高斯态度量体系。实验数据与理论模型的对比表明：即使在非线性势场中长期演化，所提出的坐标变换仍能恢复谐振子的理想行为。该方案实现了三大效应分离：施加的态操控效应、系统渐进热化效应、约束势非线性对实验观测动力学的效应，从而为悬浮光力学系统先进控制方案的设计提供了新途径。