論文の概要: Gray molasses cooling of $^{39}$K atoms in optical tweezers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.11895v1
- Date: Thu, 26 Aug 2021 16:34:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-17 03:08:39.425025
- Title: Gray molasses cooling of $^{39}$K atoms in optical tweezers
- Title（参考訳）: 光トワイザーにおける$^{39}$k原子の灰色の糖蜜冷却
- Authors: Jackson Ang'ong'a, Chenxi Huang, Jacob P. Covey, and Bryce Gadway
- Abstract要約: D$_textrm1$とD$_textrm2$のトランジションを併用することで、単純なローディング、冷却、イメージングが実現できることを示す。
D$_textrm2$遷移を撮像しながら、D$_textrm1$遷移にLambda$-enhanced gray molasses (GM)を同時に適用することができる。
これらの結果は、光学式ツイーザにおいて、大量のカリウム原子配列をロードし冷却するための単純で堅牢な経路を示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.0816358814267977
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Robust cooling and nondestructive imaging are prerequisites for many emerging
applications of neutral atoms trapped in optical tweezers, such as their use in
quantum information science and analog quantum simulation. The tasks of cooling
and imaging can be challenged, however, by the presence of large trap-induced
shifts of their respective optical transitions. Here, we explore a system of
$^{39}$K atoms trapped in a near-detuned ($780$ nm) optical tweezer, which
leads to relatively minor differential (ground vs. excited state) Stark shifts.
We demonstrate that simple and robust loading, cooling, and imaging can be
achieved through a combined addressing of the D$_\textrm{1}$ and D$_\textrm{2}$
transitions. While imaging on the D$_\textrm{2}$ transition, we can
simultaneously apply $\Lambda$-enhanced gray molasses (GM) on the
D$_\textrm{1}$ transition, preserving low backgrounds for single-atom imaging
through spectral filtering. Using D$_\textrm{1}$ cooling during and after trap
loading, we demonstrate enhanced loading efficiencies as well as cooling to low
temperatures. These results suggest a simple and robust path for loading and
cooling large arrays of potassium atoms in optical tweezers through the use of
resource-efficient near-detuned optical tweezers and GM cooling.
- Abstract（参考訳）: ロバスト冷却と非破壊イメージングは、量子情報科学やアナログ量子シミュレーションなど、光学トワイザーに閉じ込められた中性原子の多くの新興用途において必須条件である。
しかし、冷却とイメージングのタスクは、それぞれの光学遷移の大きなトラップ誘起シフトの存在によって挑戦することができる。
ここでは、ほぼ調整された(780$ nm)光学トワイザーに閉じ込められた$^{39}$kの原子の系を探索し、相対的に小さな微分(基底と励起状態)のスタークシフトを引き起こす。
我々は,D$_\textrm{1}$とD$_\textrm{2}$トランジションを併用することにより,単純で堅牢な負荷,冷却,撮像を実現することを実証した。
d$_\textrm{2}$遷移の撮像と同時に、d$__\textrm{1}$遷移に$\lambda$-enhanced gray molasses (gm) を適用でき、スペクトルフィルタリングによる単一原子イメージングのための低背景を保存することができる。
d$_\textrm{1}$ をトラップローディングの前後に使用することにより、ローディング効率の向上と低温での冷却を実証する。
これらの結果は,資源効率のよい近波長光トワイザーとgm冷却を用いて,光学トワイザに大量のカリウム原子を積み重ねて冷却するための簡便でロバストな経路を示唆する。
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