論文の概要: Imaging and localizing individual atoms interfaced with a nanophotonic
waveguide
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.02303v3
- Date: Wed, 26 Aug 2020 09:04:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-26 08:26:44.422694
- Title: Imaging and localizing individual atoms interfaced with a nanophotonic
waveguide
- Title(参考訳): ナノフォトニック導波路を用いた個々の原子のイメージングと局在化
- Authors: Yijian Meng, Christian Liedl, Sebastian Pucher, Arno Rauschenbeutel,
and Philipp Schneeweiss
- Abstract要約: 単一粒子分解蛍光イメージングは、低温原子物理学において実現可能な技術である。
ここでは、光学ナノファイバーを用いて閉じ込められ、光学的に相互作用する単一原子を画像化する。
- 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: Single particle-resolved fluorescence imaging is an enabling technology in
cold-atom physics. However, so far, this technique was not available for
nanophotonic atom-light interfaces. Here, we image single atoms that are
trapped and optically interfaced using an optical nanofiber. Near-resonant
light is scattered off the atoms and imaged while counteracting heating
mechanisms via degenerate Raman cooling. We detect trapped atoms within 150 ms
and record image sequences of given atoms. Building on our technique, we
perform two experiments which are conditioned on the number and position of the
nanofiber-trapped atoms. We measure the transmission of nanofiber-guided
resonant light and verify its exponential scaling in the few-atom limit, in
accordance with Beer-Lambert's law. Moreover, depending on the interatomic
distance, we observe interference of the fields that two simultaneously trapped
atoms emit into the nanofiber. The demonstrated technique enables
post-selection and possible feedback schemes and thereby opens the road towards
a new generation of experiments in quantum nanophotonics.
- Abstract(参考訳): 単一粒子分解蛍光イメージングはコールド原子物理学において有効な技術である。
しかし、これまでのところ、この技術はナノフォトニック原子光インタフェースでは利用できなかった。
ここでは、光学ナノファイバーを用いて閉じ込められ、光学的に相互作用する単一原子を画像化する。
近共鳴光は原子から散乱され、縮退ラマン冷却による加熱機構を相殺しながら撮像される。
150ms以内に閉じ込められた原子を検出し、与えられた原子の画像を記録します。
この手法に基づき,ナノファイバートラップ原子の数と位置を条件とした2つの実験を行った。
本研究では, ナノファイバー誘導共振光の透過を計測し, 数原子制限下での指数的スケーリングをBeer-Lambertの法則に従って検証する。
さらに、原子間距離により、2つの同時に閉じ込められた原子がナノファイバーに放出される磁場の干渉を観察する。
実証された技術は、選択後のフィードバックスキームを可能にし、量子ナノフォトニクスの新しい世代の実験への道を開く。
関連論文リスト
- Correlated relaxation and emerging entanglement in arrays of $Λ$-type atoms [83.88591755871734]
原子の絡み合いは緩和の過程で現れ、系の最終的な定常状態に持続することを示す。
本研究は, 発散による絡み合いを解消する新しい方法である。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-11-11T08:39:32Z) - An integrated atom array -- nanophotonic chip platform with
background-free imaging [0.18641315013048299]
我々は、最大64個の光ツイーザと100個以上のナノフォトニックデバイスをホストするミリスケールフォトニックチップを組み合わせたアーキテクチャを実証する。
多色励起・検出方式を用いて,ナノデバイスに近接した背景画像の高忠実度(99.2%)を実現する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-03T18:00:01Z) - Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。
トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。
我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-20T18:04:26Z) - Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。
本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-03T14:52:34Z) - Composite picosecond control of atomic state through a nanofiber
interface [2.0765679900082934]
最適に調整された位相を持つ複合ピコ秒光パルスは、ほぼ完全に原子間双極子遷移を制御することができる。
この前例のない能力は、誤差耐性原子分光を許容し、原子-ナノフォトニクス界面を持つ新しい非線形量子光学研究を開放する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-13T17:13:10Z) - Coupling single atoms to a nanophotonic whispering-gallery-mode
resonator via optical guiding [0.0]
ナノフォトニック回路の近接場において, 低温原子をカップリングする効率的な光導波路技術を示す。
我々は、マイクロリングに結合した光に対する原子誘起透過性を観察し、原子-光子結合速度を特徴づけ、単一原子によるオンチップ光子ルーティングを示す。
我々の実証は、キラル量子光学および量子技術のためのナノフォトニック回路における冷原子の新しい応用を約束する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-01T17:52:03Z) - Photon-mediated Stroboscopic Quantum Simulation of a $\mathbb{Z}_{2}$
Lattice Gauge Theory [58.720142291102135]
格子ゲージ理論(LGT)の量子シミュレーションは、非摂動粒子と凝縮物質物理学に取り組むことを目的としている。
現在の課題の1つは、量子シミュレーション装置に自然に含まれない4体(プラケット)相互作用が現れる1+1次元を超えることである。
原子物理学の最先端技術を用いて基底状態の調製とウィルソンループの測定方法を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-27T18:10:08Z) - Quantum nonlinear metasurfaces [68.8204255655161]
任意の非線形フォトニック構造における自然光子対生成の一般量子論を概説する。
単一非線形ナノアンテナにおける光子対生成を示す実験結果について検討する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-08-22T14:57:24Z) - Probing Surface-Bound Atoms with Quantum Nanophotonics [0.0]
超短距離での原子の量子制御は、量子光学において新しいパラダイムを開く。
熱光ナノファイバーの表面に弱結合した原子の運動状態について検討した。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-06-23T09:27:13Z) - Quantum interface between light and a one-dimensional atomic system [58.720142291102135]
信号光子パルスと異なる原子数からなる1次元鎖との間の量子界面の最適条件について検討する。
相互作用の効率は主に、導波管のエバネッセンス場と閉じ込められた原子との重なり合いとカップリングによって制限される。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-11T11:43:54Z) - The integration of photonic crystal waveguides with atom arrays in
optical tweezers [0.0]
1次元および2次元PCWにおいて光子に強く結合した単一原子ツイーザーアレイを用いて、光と物質の強い量子相互作用を達成することを目的として、現在の実験的進展に対するいくつかの重要な障壁を克服する装置について述べる。
技術の進歩は、PCWの誘導モードと光の効率的な自由空間結合、小さなガラス真空セル内のシリコンチップのケイ酸塩結合、フォトニック結晶導波路の近接場への単原子ツイーザーアレイの決定論的、機械的伝達などである。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-02T22:45:18Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。