論文の概要: Long-lived circular Rydberg states of laser-cooled Rubidium atoms in a
cryostat
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.02893v2
- Date: Thu, 12 Mar 2020 12:49:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-04 07:36:03.984002
- Title: Long-lived circular Rydberg states of laser-cooled Rubidium atoms in a
cryostat
- Title（参考訳）: クライオスタットにおけるレーザー冷却ルビジウム原子の長寿命円リドベルグ状態
- Authors: Tigrane Cantat-Moltrecht, Rodrigo Corti\~nas, Brice Ravon, Paul
M\'ehaignerie, Serge Haroche, Jean-Michel Raimond, Maxime Favier, Michel
Brune, Cl\'ement Sayrin
- Abstract要約: レーザー冷却したルビジウム原子の長寿命環状リドベルク準位をクライオスタットで測定した。
マイクロ波BBR温度を11pm2,mathrmK$と見積もる。
この研究は、量子シミュレーションと冷たい円形のリドバーグ原子によるセンシングの興味深い視点を開く。
- 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: The exquisite properties of Rydberg levels make them particularly appealing
for emerging quantum technologies. The lifetime of low-angular-momentum
laser-accessible levels is however limited to a few $100\,\mu\mathrm{s}$ by
optical transitions and microwave blackbody radiation (BBR) induced transfers
at room temperature. A considerable improvement would be obtained with the few
$10\,\mathrm{ms}$ lifetime of circular Rydberg levels in a cryogenic
environment reducing the BBR temperature. We demonstrate the preparation of
long-lived circular Rydberg levels of laser-cooled Rubidium atoms in a
cryostat. We observe a $3.7\,\mathrm{ms}$ lifetime for the circular level of
principal quantum number $n=52$. By monitoring the transfers between adjacent
circular levels, we estimate in situ the microwave BBR temperature to be
$(11\pm 2)\,\mathrm{K}$. The measured atomic coherence time
($270\,\mu\mathrm{s}$) is limited here only by technical magnetic field
fluctuations. This work opens interesting perspectives for quantum simulation
and sensing with cold circular Rydberg atoms.
- Abstract（参考訳）: ライドベルク準位の特別な性質は、新興量子技術に特に魅力を与える。
しかし、光遷移とマイクロ波黒体放射(BBR)による室温での移動により、低角モードのレーザーアクセスレベルが100,\mu\mathrm{s}$に制限される。
bbr温度を減少させる極低温環境において、円リドベルグ準位がわずか10,\mathrm{ms}$ライフタイムで大幅に改善される。
レーザー冷却したルビジウム原子の長寿命環状リドベルク準位をクライオスタットで測定した。
主量子数 $n=52$ の円形レベルに対して、3.7\,\mathrm{ms}$ の寿命が観測される。
隣り合う円形のレベル間の移動を監視することにより、マイクロ波BBR温度を11\pm 2)\,\mathrm{K}$と推定する。
測定された原子コヒーレンス時間(270\,\mu\mathrm{s}$)は、技術的な磁場変動によってのみ制限される。
この研究は、量子シミュレーションと冷たい円形のリドバーグ原子によるセンシングの興味深い視点を開く。
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