Caracterización de un cubo ferromagnético levitado sub-mg en una trampa magnética Paul de corriente alterna planar

Los objetos levitados microscópicos son una plataforma prometedora para la detección inercial, la prueba de la gravedad a escalas pequeñas, la optomecánica en el régimen cuántico y las superposiciones de gran masa. Sin embargo, las técnicas de levitación existentes que utilizan campos ópticos y eléctricos sufren de ruido inducido por temperaturas internas elevadas y ruido de carga, respectivamente. La levitación magnética basada en Meissner elude ambas fuentes de decoherencia pero requiere entornos criogénicos. Aquí caracterizamos un cubo ferromagnético sub-mg levitado en una trampa magnética Paul planar de corriente alterna a temperatura ambiente. Mostramos un comportamiento en línea con las ecuaciones de Mathieu y factores de calidad de hasta 2500 para los modos de libración. Además de las aplicaciones tecnológicas de detección, esta técnica establece un camino para modos de libración en MHz en el límite de partículas de micron, permitiendo el acoplamiento magnético a circuitos superconductores y sistemas cuánticos basados en espín.