論文の概要: Electro-optical ion trap for experiments with atom-ion quantum hybrid
systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.11968v1
- Date: Fri, 31 Jan 2020 17:31:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-05 02:40:48.846866
- Title: Electro-optical ion trap for experiments with atom-ion quantum hybrid
systems
- Title(参考訳): 原子-イオン量子ハイブリッド系実験のための電気光学イオントラップ
- Authors: Elia Perego, Lucia Duca, Carlo Sias
- Abstract要約: 原子-イオンハイブリッドシステムは、実験的なAMOツールボックス(原子-イオン相互作用)に新しいツールが存在するのが特徴である。
最先端の原子イオン実験における主な制限の1つは、ポールトラップ内のイオンのダイナミクスのマイクロモーション成分によって表される。
本稿では、特に超低温原子実験と統合するために考案された新しいイオントラップ装置の設計とシミュレーションについて報告する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the development of atomic, molecular and optical (AMO) physics, atom-ion
hybrid systems are characterized by the presence of a new tool in the
experimental AMO toolbox: atom-ion interactions. One of the main limitations in
state-of-the-art atom-ion experiments is represented by the micromotion
component of the ions' dynamics in a Paul trap, as the presence of micromotion
in atom-ion collisions results in a heating mechanism that prevents atom-ion
mixtures from undergoing a coherent evolution. Here we report the design and
the simulation of a novel ion trapping setup especially conceived for the
integration with an ultracold atoms experiment. The ion confinement is realized
by using an electro-optical trap based on the combination of an optical and an
electrostatic field, so that no micromotion component will be present in the
ions' dynamics. The confining optical field is generated by a deep optical
lattice created at the crossing of a bow-tie cavity, while a static electric
quadrupole ensures the ions' confinement in the plane orthogonal to the optical
lattice. The setup is also equipped with a Paul trap for cooling the ions
produced by photoionization of a hot atomic beam, and the design of the two ion
traps facilitates the swapping of the ions from the Paul trap to the
electro-optical trap.
- Abstract(参考訳): 原子、分子、光学(AMO)物理学の発展において、原子-イオンハイブリッド系は実験的なAMOツールボックスに新しいツールの存在によって特徴づけられる。
最先端の原子イオン実験における主な制限の1つは、ポールトラップにおけるイオンの運動のマイクロモーション成分であり、原子-イオン衝突におけるマイクロモーションの存在は、原子-イオン混合物がコヒーレントな進化を起こすのを防ぐ加熱機構をもたらす。
本稿では、特に超低温原子実験と統合するために考案された新しいイオントラップ装置の設計とシミュレーションについて報告する。
光と静電場の組み合わせに基づく電気光学トラップを用いてイオン閉じ込めを実現し、イオンの動力学にマイクロモーション成分は存在しない。
収束光学場は、ボウティーキャビティの交差時に生じる深い光学格子によって生成され、静的電気四重極は、光学格子に直交する平面におけるイオンの閉じ込めを確実にする。
また、熱原子ビームの光イオン化によって生じるイオンを冷却するポールトラップを備えており、2つのイオントラップの設計により、ポールトラップから電気光学トラップへのイオン交換が容易になる。
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