論文の概要: Prospects for single photon sideband cooling of optically trapped neutral atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.04110v1
• Date: Thu, 8 Jul 2021 21:24:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-23 01:50:07.980010
• Title: Prospects for single photon sideband cooling of optically trapped neutral atoms
• Title（参考訳）: 光捕捉中性原子の単一光子サイドバンド冷却の展望
• Authors: Federico Berto, Elia Perego, Lucia Duca, Carlo Sias
• Abstract要約: 状態依存光ポテンシャルに閉じ込められた粒子上での単一光子側バンド冷却を実現するための新しい冷却手法を提案する。 Ab-initioモデルからマスタレート方程式を開発し,振動レベルの平均占有数を劇的に減少させることが可能であることを確認した。 本研究は,任意の粒子に原則として適用可能な代替冷却方式を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a novel cooling scheme for realising single photon sideband cooling on particles trapped in a state-dependent optical potential. We develop a master rate equation from an ab-initio model and find that in experimentally feasible conditions it is possible to drastically reduce the average occupation number of the vibrational levels by applying a frequency sweep on the cooling laser that sequentially cools all the motional states. Notably, this cooling scheme works also when a particle experiences a deeper trap in its internal ground state than in its excited state, a condition for which conventional single photon sideband cooling does not work. In our analysis, we consider two cases: a two-level particle confined in an optical tweezer and Li atoms confined in an optical lattice, and find conditions for efficient cooling in both cases. The results from the model are confirmed by a full quantum Monte Carlo simulation of the system Hamiltonian. Our findings provide an alternative cooling scheme that can be applied in principle to any particle, e.g. atoms, molecules or ions, confined in a state-dependent optical potential.
• Abstract（参考訳）: 状態依存光ポテンシャルに閉じ込められた粒子の単一光子サイドバンド冷却を実現するための新しい冷却方式を提案する。 本研究は,ab-initioモデルからマスタレート方程式を導出し,全ての動作状態を逐次冷却する冷却レーザに周波数スイープを適用することで,実験により振動レベルの平均占有数を劇的に低減できることを示す。 この冷却方式は、粒子が内部の基底状態において励起状態よりも深いトラップを経験するときにも有効であり、従来の単一光子側バンド冷却が機能しない状態である。 本分析では,光学的ツイーザに閉じ込められた2レベル粒子と光学的格子に閉じ込められたLi原子の2つの事例を考察し,両例とも効率的な冷却条件を見出した。 モデルの結果は、ハミルトニアン系の完全な量子モンテカルロシミュレーションによって確認される。 本研究は, 原子, 分子, イオンなど, 状態依存性の光学ポテンシャルに閉じ込められた任意の粒子に対して, 原理的に適用可能な代替冷却方式を提供する。

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