Levitazione superconduttiva e controllo di un microspecchio ad alta riflettività

Abstract degli autori

Presentiamo un metodo per sospendere uno specchio ottico microscopico, con una massa totale di \SI{30}{\micro\gram}, mediante levitazione magnetica superconduttiva. Il microspecchio è realizzato su una membrana di silicio, rivestita con uno stack dielettrico ad alta riflettività e fissata a microsfere superconduttrici. L’oggetto è levitato stabilmente all’interno di un campo quadrupolare magnetico a temperature criogeniche. Il feedback magnetico sul moto trasversale viene usato per stabilizzare la posizione del levitatore all’interno del campo di intrappolamento, consentendo di misurare lo spostamento assiale del levitatore mediante interferometria ottica. Il sistema raggiunge una sensibilità dell’ordine di \SI{100}{\pico\metre/\sqrt{\hertz}} in prossimità della frequenza assiale della trappola, pari a \SI{167}{Hz}. Questo approccio consente di realizzare specchi autoportanti con dissipazione minima e frequenze di oscillazione regolabili, offrendo una piattaforma per il sensing di precisione e l’optomeccanica quantistica in cavità nel regime dei microgrammi.