近日，我校365英国上市官网在线付号研究員與李勇教授團隊在國際期刊《SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy》（JCR Q1，中科院1區Top期刊）發表了題為“Optimal squeezed cooling of a mechanical oscillator using measurement-based vector feedback”的研究論文。

機械振子的冷卻是發展高靈敏度的力學精密測量器件、探索宏觀體系量子效應的基礎。受腔光力學研究的推動，以高靈敏度位移測量為基礎的反饋冷卻技術近年來得到了快速發展，已經被廣泛用于各種類型機械振子的高效冷卻，被認為是一種能夠在室溫條件下将機械振子冷卻至其振動量子基态的重要方法。但是，由于在機械振子的位移測量中不可避免地存在測量噪聲，它會以力噪聲的形式反饋作用于機械振子上，使得反饋冷卻的極限最終受限于位移測量的精度。

該研究将基于測量的反饋控制技術與振動壓縮技術相結合，展示了一種機械振子的壓縮冷卻新方案，突破了位移測量精度對反饋冷卻的限制。并通過發展矢量反饋系統對機械振子的兩個正交振動分量進行獨立反饋控制，實現了機械振子的最佳壓縮冷卻。研究表明，壓縮冷卻技術兼具了反饋冷卻的高效性與振動壓縮在突破反饋冷卻極限方面的能力，可以有效降低機械振子的熱噪聲，提高其力學傳感靈敏度。主要研究結果如下：

圖1. (a)矢量反饋系統示意圖；(b)光囚禁下的機械振子熱振動譜； (c)最佳壓縮冷卻的實現。

該研究得到了國家自然科學基金（U2130117、12074030、12274107、U1930403、U1930402、12088101）、湖北省自然科學基金（2020CFB830）和365英国上市官网在线科研基金（KYQD(ZR)22170和KYQD(ZR)23010）等項目的資助。365英国上市官网在线為第一完成單位，我校365英国上市官网在线博士後龔志成為論文第一作者，付号研究員為論文通訊作者。中國工程物理研究院研究生院孫昌璞院士、中國科學院精密測量科學與技術創新研究院的工程師毛添華和谌成渝博士參與了該研究工作。

論文鍊接：https://www.sciengine.com/SCPMA/doi/10.1007/s11433-022-2086-6

撰稿人：龔志成

審核人：楊玮楓