Optimal Feedback Cooling of a Charged Levitated Nanoparticle with Adaptive Control
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26620%2F19%3APU132392" target="_blank" >RIV/00216305:26620/19:PU132392 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.223602" target="_blank" >https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.223602</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.223602" target="_blank" >10.1103/PhysRevLett.122.223602</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Optimal Feedback Cooling of a Charged Levitated Nanoparticle with Adaptive Control
Popis výsledku v původním jazyce
We use an optimal control protocol to cool one mode of the center-of-mass motion of an optically levitated nanoparticle. The feedback technique relies on exerting a Coulomb force on a charged particle with a pair of electrodes and follows the control law of a linear quadratic regulator, whose gains are optimized by a machine learning algorithm in under 5 s. With a simpler and more robust setup than optical feedback schemes, we achieve a minimum center-of-mass temperature of 5 mK at 3×10-7 mbar and transients 10-600 times faster than cold damping. This cooling technique can be easily extended to 3D cooling and is particularly relevant for studies demanding high repetition rates and force sensing experiments with levitated objects.
Název v anglickém jazyce
Optimal Feedback Cooling of a Charged Levitated Nanoparticle with Adaptive Control
Popis výsledku anglicky
We use an optimal control protocol to cool one mode of the center-of-mass motion of an optically levitated nanoparticle. The feedback technique relies on exerting a Coulomb force on a charged particle with a pair of electrodes and follows the control law of a linear quadratic regulator, whose gains are optimized by a machine learning algorithm in under 5 s. With a simpler and more robust setup than optical feedback schemes, we achieve a minimum center-of-mass temperature of 5 mK at 3×10-7 mbar and transients 10-600 times faster than cold damping. This cooling technique can be easily extended to 3D cooling and is particularly relevant for studies demanding high repetition rates and force sensing experiments with levitated objects.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Návaznosti výsledku
Projekt
—
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2019
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Physical Review Letters
ISSN
0031-9007
e-ISSN
1079-7114
Svazek periodika
122
Číslo periodika v rámci svazku
22
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
6
Strana od-do
„223602-1“-„223602-6“
Kód UT WoS článku
000470881500003
EID výsledku v databázi Scopus
—