光学悬浮颗粒的冷却：原理，实施和应用

高真空中的光学悬浮颗粒为光子控制提供了一个极为孤立的机械平台。有效冷却其质心运动不仅对实现超灵敏精密传感至关重要，还为进入宏观叠加态和非经典态的量子领域打开了通道。在这篇综述中，我们全面回顾了基于实时光子调制的主动反馈冷却和由光学共振腔内的光机相互作用驱动的被动反馈冷却的最新进展。我们强调了关键实验里程碑，包括一维和二维的基态冷却，并讨论了这些系统在力传感、惯性计量和宏观量子态准备中的新兴应用。特别关注于探测量子引力、检测暗物质和暗能量候选者以及探索高频引力波的新提案。这些进展使得悬浮光机系统成为高精度计量和基础量子现象研究的强大平台。最后，我们讨论了当前在冷却多个自由度、设备集成和朝向未来量子技术的可扩展性方面的挑战和展望。