論文の概要: Trapping, Shaping and Isolating of Ion Coulomb Crystals via
State-selective Optical Potentials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.13621v1
- Date: Mon, 26 Oct 2020 14:36:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-27 11:31:09.718212
- Title: Trapping, Shaping and Isolating of Ion Coulomb Crystals via
State-selective Optical Potentials
- Title（参考訳）: 状態選択的光学ポテンシャルによるイオンクーロン結晶のトラップ、シェーピング、分離
- Authors: Pascal Weckesser, Fabian Thielemann, Daniel Hoenig, Alexander
Lambrecht, Leon Karpa and Tobias Schaetz
- Abstract要約: 従来のイオントラップでは、トラップ電位は電子状態とは独立であり、電荷対質量比$Q/m$に依存するイオンの閉じ込めを与える。
ここでは, 532nmと1064nmの2つの特徴的なトラップに蓄積された138mathrmBa+$イオンの光双極子ポテンシャルを実験的に検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.41644538483948
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: For conventional ion traps, the trapping potential is close to independent of
the electronic state, providing confinement for ions dependent primarily on
their charge-to-mass ratio $Q/m$. In contrast, storing ions within an optical
dipole trap results in state-dependent confinement. Here we experimentally
study optical dipole potentials for $^{138}\mathrm{Ba}^+$ ions stored within
two distinctive traps operating at 532 nm and 1064 nm. We prepare the ions in
either the $6\mathrm{S}_{\mathrm{1/2}}$ electronic ground or the
$5\mathrm{D}_{\mathrm{3/2}}$/ $5\mathrm{D}_{\mathrm{5/2}}$ metastable excited
state and probe the relative strength and polarity of the potential. On the one
hand, we apply our findings to selectively remove ions from a Coulomb crystal,
despite all ions sharing the same $Q/m$. On the other hand, we
deterministically purify the trapping volume from parasitic ions in
higher-energy orbits, resulting in reliable isolation of Coulomb crystals down
to a single ion within a radio-frequency trap.
- Abstract（参考訳）: 従来のイオントラップの場合、トラップポテンシャルは電子状態とは独立しており、主に電荷対質量比$q/m$に依存するイオンの閉じ込めを提供する。
対照的に、光双極子トラップ内にイオンを貯蔵すると、状態依存の閉じ込めが生じる。
ここでは、532nmと1064nmの2つの異なるトラップに保存された$^{138}\mathrm{ba}^+$ ionsの光学双極子ポテンシャルを実験的に研究する。
6\mathrm{S}_{\mathrm{1/2}}$電子基底または5\mathrm{D}_{\mathrm{3/2}}$/5\mathrm{D}_{\mathrm{5/2}}$準安定励起状態のイオンを準備し、ポテンシャルの相対強度と極性を探索する。
一方、全てのイオンは同じQ/m$であるにもかかわらず、クーロン結晶からイオンを選択的に除去する。
一方、高エネルギー軌道における寄生イオンからのトラップ体積を決定論的に浄化し、クーロン結晶をラジオ周波数トラップ内の単一イオンに確実に分離する。
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