論文の概要: Measurement and simulation of atomic motion in nanoscale optical trapping potentials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.12167v1
• Date: Mon, 22 Jun 2020 12:05:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-13 05:08:43.978123
• Title: Measurement and simulation of atomic motion in nanoscale optical trapping potentials
• Title（参考訳）: ナノスケール光トラップ電位における原子運動の測定とシミュレーション
• Authors: Signe B. Markussen, J\"urgen Appel, Christoffer {\O}stfeldt, Jean-Baptiste S. B\'eguin, Eugene S. Polzik, J\"org H. M\"uller
• Abstract要約: ナノファイバーの周囲のエバネッセント場に閉じ込められた原子は、ファイバーモードで導かれた光と強い結合を経験する。 カップリングの本質的に強い位置依存のため、アンサンブルの熱運動はいくつかの量子タスクにナノファイバートラップされた原子の使用を制限する。 短光パルスを用いて原子状態間の空間的不均一な集団移動を実現することにより,このようなアンサンブルの熱力学を解明する。
• 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: Atoms trapped in the evanescent field around a nanofiber experience strong coupling to the light guided in the fiber mode. However, due to the intrinsically strong positional dependence of the coupling, thermal motion of the ensemble limits the use of nanofiber trapped atoms for some quantum tasks. We investigate the thermal dynamics of such an ensemble by using short light pulses to make a spatially inhomogeneous population transfer between atomic states. As we monitor the wave packet of atoms created by this scheme, we find a damped oscillatory behavior which we attribute to sloshing and dispersion of the atoms. Oscillation frequencies range around 100 kHz, and motional dephasing between atoms happens on a timescale of 10 $\mu$s. Comparison to Monte Carlo simulations of an ensemble of 1000 classical particles yields reasonable agreement for simulated ensemble temperatures between 25 $\mu$K and 40 $\mu$K.
• Abstract（参考訳）: ナノファイバーの周りのエバネッセント場に閉じ込められた原子は、ファイバーモードで導かれた光と強く結合する。 しかし、結合の本質的に強い位置依存のため、アンサンブルの熱運動はいくつかの量子タスクにおいてナノファイバートラップ原子の使用を制限する。 短光パルスを用いて原子状態間の空間的不均一な集団移動を実現することにより,このようなアンサンブルの熱力学を解明する。 このスキームによって生成された原子の波のパケットを監視すると、原子のスロッシングと分散に起因する減衰振動の挙動が見つかる。 振動周波数は約100kHzで、原子間の運動の劣化は10$\mu$sの時間スケールで起こる。 1000個の古典粒子のアンサンブルのモンテカルロシミュレーションと比較すると、25$\mu$K と 40$\mu$K のシミュレートされたアンサンブル温度に対する合理的な一致が得られる。

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