二维物质波干涉仪、旋转动力学与自旋对比度

该研究团队探究了一种二维物质波干涉仪,其中纳米颗粒的空间动力学与旋转动力学在斯特恩-格拉赫型装置中协同作用以闭合单环路干涉仪。研究人员通过结合氮空位(NV)中心纳米金刚石的自旋对比度与二维磁场装置,拓展了一维斯特恩-格拉赫干涉测量技术。团队系统分析了外磁场作用下粒子平移运动与刚体转动的耦合动力学,特别针对转动问题引入欧拉角动力学来评估旋转自由度的稳定性及其对自旋对比度的影响,从而解决“蛋壳难题”。研究表明,施加外部旋转可为NV自旋的自由振动模式提供陀螺稳定性,进而提升干涉对比度。该方案能在0.013秒内为质量m=10⁻¹⁷kg的粒子产生尺寸约0.21微米的微小空间叠加态。

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提交arXiv: 2026-03-05 19:00
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