High- Q Magnetic Levitation and Control of Superconducting Microspheres at Millikelvin Temperatures

Hofer, J.Universität Wien,University of Vienna,Osterreichische Akademie Der Wissenschaften (författare)

We report the levitation of a superconducting lead-tin sphere with 100 μm diameter (corresponding to a mass of 5.6 μg) in a static magnetic trap formed by two coils in an anti-Helmholtz configuration, with adjustable resonance frequencies up to 240 Hz. The center-of-mass motion of the sphere is monitored magnetically using a dc superconducting quantum interference device as well as optically and exhibits quality factors of up to 2.6×107. We also demonstrate 3D magnetic feedback control of the motion of the sphere. The setup is housed in a dilution refrigerator operating at 15 mK. By implementing a cryogenic vibration isolation system, we can attenuate environmental vibrations at 200 Hz by approximately 7 orders of magnitude. The combination of low temperature, large mass, and high quality factor provides a promising platform for testing quantum physics in previously unexplored regimes with high mass and long coherence times.

Gross, R.Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST),Technische Universität München (TUM),Technical University of Munich (TUM) (författare)
Higgins, Gerard,1989Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology,Osterreichische Akademie Der Wissenschaften(Swepub:cth)higgins (författare)
Huebl, H.Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST),Technische Universität München (TUM),Technical University of Munich (TUM) (författare)
Kieler, O. F.Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) (författare)
Kleiner, R.Eberhard Karls Universität Tübingen,Eberhard Karls University of Tübingen (författare)
Koelle, D.Eberhard Karls Universität Tübingen,Eberhard Karls University of Tübingen (författare)
Schmidt, P.Osterreichische Akademie Der Wissenschaften (författare)
Slater, J. A.Universität Wien,University of Vienna (författare)
Trupke, M.Universität Wien,University of Vienna (författare)
Uhl, K.Eberhard Karls Universität Tübingen,Eberhard Karls University of Tübingen (författare)
Weimann, T.Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) (författare)
Wieczorek, Witlef,1979Universität Wien,University of Vienna,Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)witlef (författare)
Aspelmeyer, M.Universität Wien,University of Vienna,Osterreichische Akademie Der Wissenschaften (författare)
Universität WienOsterreichische Akademie Der Wissenschaften (creator_code:org_t)

Av författaren/redakt...: Hofer, J.; Gross, R.; Higgins, Gerard, ...; Huebl, H.; Kieler, O. F.; Kleiner, R.; visa fler...; Koelle, D.; Schmidt, P.; Slater, J. A.; Trupke, M.; Uhl, K.; Weimann, T.; Wieczorek, Witle ...; Aspelmeyer, M.; visa färre...

Om ämnet

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.