論文の概要: Direct observation of swap cooling in atom-ion collisions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.07759v3
- Date: Mon, 17 May 2021 13:52:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-20 21:14:12.265963
- Title: Direct observation of swap cooling in atom-ion collisions
- Title（参考訳）: 原子-イオン衝突におけるスワップ冷却の直接観察
- Authors: Amir Mahdian, Artjom Kr\"ukow, Johannes Hecker Denschlag
- Abstract要約: 均核原子-イオン衝突では、電子は超低温の原子から高温のイオンに共鳴的にホップし、低温の原子を低温のイオンに変換する。
このようなスワップ冷却は, 低温の原子雲において, 単一のエネルギーイオンがエネルギーを失う様子を実験的に観察し, 直接的に示すものである。
スワップ冷却は、あらゆるホモ核-原子-イオン衝突において、非常に普遍的に起こると期待している。
- 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: Collisions with cold particles can dissipate the energy of a hot particle and
therefore be exploited as a cooling mechanism. Kinetics teaches us that for a
particle to be cooled down by several orders of magnitude, it will typically
take many elastic collisions as each one only carries away a certain fraction
of the collision energy. Recently, for a system consisting of hot ions and cold
atoms, a much faster cooling process has been suggested where cooling over
several orders of magnitude can occur in a single step. Namely, in a
homo-nuclear atom-ion collision, an electron can resonantly hop from an
ultracold atom onto the hot ion, converting the cold atom into a cold ion.
Here, we demonstrate such swap cooling in a direct way as we experimentally
observe how a single energetic ion loses energy in a cold atom cloud. In order
to contrast swap cooling with standard sympathetic cooling, we perform the same
measurements with a hetero-nuclear atom-ion system, for which swap cooling
cannot take place, and indeed observe much different cooling dynamics. Ab
initio numerical model calculations agree well with our measured data and
corroborate our interpretations. We expect swap cooling to occur quite
universally in any homo-nuclear atom-ion collision. It should therefore be a
ubiquitous process in mixed atom-ion gases and plasmas. Furthermore, it offers
interesting prospects for fast cooling applications.
- Abstract（参考訳）: 冷たい粒子との衝突は熱粒子のエネルギーを散逸させるため、冷却機構として利用される。
カイネティクスは粒子が数桁の級数で冷却されるためには、各粒子が衝突エネルギーのごく一部しか消費しないため、通常多くの弾性衝突が起こることを教えてくれる。
近年, 熱イオンと低温原子からなる系では, 数桁の冷却を1段階で行う場合, より高速な冷却法が提案されている。
すなわち、ホモ核の原子-イオン衝突では、電子は超低温の原子から熱イオンに共鳴的にホップし、冷たい原子を冷たいイオンに変換する。
ここでは,単一エネルギーイオンが寒冷原子雲内でエネルギーを失う様子を実験的に観察するため,このようなスワップ冷却を直接実施する。
スワップ冷却と標準交感神経冷却を対比するために、ヘテロ核原子イオン系で同じ測定を行い、スワップ冷却は行われず、実際、かなり異なる冷却ダイナミクスを観察した。
ab initio数値モデル計算は、測定データとよく一致し、解釈を照合します。
スワップ冷却は、あらゆるホモ核原子イオン衝突において非常に普遍的に起こると期待している。
したがって、これは混合原子イオンガスとプラズマにおけるユビキタスなプロセスである。
さらに、高速冷却アプリケーションに興味深い展望を提供する。
関連論文リスト
- Rotational excitation in sympathetic cooling of diatomic molecular ions by laser-cooled atomic ions [0.0]
二原子イオンと原子イオンの衝突における回転状態の変化を推定する。
また、単一の原子イオンと原子イオンのクーロン結晶の両方を考慮した冷却時間を推定した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-29T18:47:09Z) - Rapid Exchange Cooling with Trapped Ions [0.0]
量子電荷結合デバイス(QCCD)は、先進的な量子情報処理の候補である。
ここでは、交換冷却と呼ばれる別のアプローチを示す。
交感冷却とは異なり、交換冷却は2つの異なる原子種をトラップする必要がない。
このアプローチは、高速な量子シミュレーションと計算が可能な単一種QCCDプロセッサの実現可能性を検証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-05T21:07:25Z) - Indirect Cooling of Weakly Coupled Trapped-Ion Mechanical Oscillators [0.0]
量子基底状態に近い状態に閉じ込められたイオンの運動を冷却することは、量子情報処理における多くの応用にとって重要である。
我々は, 冷却放射線相互作用の弱いモードと, 強い冷却放射線相互作用のモードを結合することで, この課題を克服する。
同種および混合イオン種の多イオン結晶において, 弱い, ゼロの冷却放射相互作用を持つ運動モードの準状態冷却を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-09T18:00:54Z) - An anti-maser for quantum-limited cooling of a microwave cavity [58.720142291102135]
低温下で凝縮物の状態を生成する方法の実験的検討を行った。
この状態は、空洞からマイクロ波光子を効率的に除去するために使用される。
このような「アンチメーザー」デバイスは、ミリケルビン温度への冷却を必要とするアプリケーションにとって非常に有益である可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-24T11:12:29Z) - Heat transport and cooling performance in a nanomechanical system with
local and non local interactions [68.8204255655161]
本研究では, 1次元時間依存ナノメカニカルシステムによる熱輸送について検討する。
このシステムは、駆動周波数、温度勾配、および相互作用の局所性の程度によって異なる定常輸送状態を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-21T12:03:54Z) - A New Mechanism for Sympathetic Cooling of Atoms and Ions in Atomic and
Ion-Atomic Traps [0.0]
我々は、原子イオン閉じ込め誘起共鳴(CIR)近傍で「微小運動」が交感神経冷却に及ぼす影響を抑えることができることを示した。
また,原子CIRを用いて,原子トラップにおける交感神経冷却の効率を向上できることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-15T12:36:51Z) - Taking the temperature of a pure quantum state [55.41644538483948]
温度は一見単純な概念で、量子物理学研究の最前線ではまだ深い疑問が浮かび上がっています。
本稿では,量子干渉による純状態の温度測定手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:18:37Z) - Quantum thermodynamics of coronal heating [77.34726150561087]
恒星光球の対流は、ツェルドヴィチ超放射とソニックブームに似た不可逆過程によってプラズマ波を生成する。
エネルギーは主にメガヘルツ・アルフヴェン波によって運ばれ、モード変換によって放散できる高さに達するまで弾性的に散乱する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-15T22:27:31Z) - Algorithmic Ground-state Cooling of Weakly-Coupled Oscillators using
Quantum Logic [52.77024349608834]
本稿では,低冷却モードから効率的な冷却モードへフォノンを転送するための新しいアルゴリズム冷却プロトコルを提案する。
我々は、Be$+$-Ar$13+$混合クーロン結晶の2つの運動モードを同時にゼロ点エネルギーに近づけることで、実験的にこれを実証した。
この2つのモードで, 残留温度はTlesssim200mathrmmu K$のみである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-24T17:46:15Z) - Improving Efficiency of Sympathetic Cooling in Atom-Ion and Atom-Atom
Confined Collisions [0.0]
電磁ポールトラップにおけるイオンの共振冷却方法を提案する。
これは、原子イオン閉じ込め誘起共鳴領域におけるコールドバッファ原子の使用を意味する。
しかし, 原子イオンCIR近傍では, イオンマイクロモーションによる同調冷却の破壊効果が抑制できることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-10T15:18:38Z) - Algorithmic Cooling of Nuclear Spin Pairs using a Long-Lived Singlet
State [48.7576911714538]
長寿命の核一重項状態を利用してスピンペア系のアンサンブルにおいて大きな冷却が達成されることを示す。
これは量子重畳状態を用いたアルゴリズム冷却の最初の実演である。
論文 参考訳（メタデータ） (2019-12-31T09:57:03Z)
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。