高效将纳米金刚石装载至保罗阱的超高真空设计: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。利用大质量粒子的物质波干涉仪,可在全新领域检验包括量子力学基石——空间叠加原理在内的诸多基础理论,同时探索量子力学与广义相对论的交叉界面,例如验证引力量子化效应。因此,实现此类干涉仪成为学界重点攻关方向。在多种技术路线中,该研究团队选择以纳米金刚石为载体粒子,结合其内置自旋与施特恩-格拉赫力实现时空闭环路径。目前已有多个团队采用此方案开展研究[1]。本次发布的系列技术说明(共七篇)旨在分享该团队应对这一宏伟目标中各项挑战的解决方案,以期推动该领域发展。该工作系统评述了当前将纳米金刚石装载至保罗陷阱的技术手段及其适用性限制,并展示了团队采用压电振动元件与电场力实现纳米金刚石装载与发射的实验成果。此外,团队还提出了一种适用于超高真空实验的新型纳米金刚石装载设计方案。鉴于干涉测量所需的高精度、高纯度单NV中心纳米金刚石制备成本高昂,研究人员着重优化了超高真空环境下带电纳米金刚石的高效装载技术。
