論文の概要: Sympathetic cooling of a trapped proton mediated by an LC circuit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.12725v1
- Date: Sun, 29 Aug 2021 00:48:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 21:14:48.022750
- Title: Sympathetic cooling of a trapped proton mediated by an LC circuit
- Title（参考訳）: lc回路を介した捕捉プロトンの交感神経冷却
- Authors: M. Bohman, V. Grunhofer, C. Smorra, M. Wiesinger, C. Will, M. J.
Borchert, J. A. Devlin, S. Erlewein, M. Fleck, S. Gavranovic, J. Harrington,
B. Latacz, A. Mooser, D. Popper, E. Wursten, K. Blaum, Y. Matsuda, C.
Ospelkaus, W. Quint, J. Walz, S. Ulmer
- Abstract要約: 空間分離したペニングトラップにおいて,レーザー冷却したBe+イオンを用いた単一陽子の共振冷却を実証した。
この技術はイメージ・カレント・インタラクションのみを使用するため、アンチプロトンを用いた実験にも容易に適用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Efficient cooling of trapped charged particles is essential to many
fundamental physics experiments, to high-precision metrology, and to quantum
technology. Until now, sympathetic cooling has required close-range Coulomb
interactions, but there has been a sustained desire to bring laser-cooling
techniques to particles in macroscopically separated traps, extending quantum
control techniques to previously inaccessible particles such as highly charged
ions, molecular ions and antimatter. Here we demonstrate sympathetic cooling of
a single proton using laser-cooled Be+ ions in spatially separated Penning
traps. The traps are connected by a superconducting LC circuit that enables
energy exchange over a distance of 9 cm. We also demonstrate the cooling of a
resonant mode of a macroscopic LC circuit with laser-cooled ions and
sympathetic cooling of an individually trapped proton, reaching temperatures
far below the environmental temperature. Notably, as this technique uses only
image-current interactions, it can be easily applied to an experiment with
antiprotons, facilitating improved precision in matter-antimatter comparisons
and dark matter searches.
- Abstract（参考訳）: 閉じ込められた荷電粒子の効率的な冷却は、多くの基礎物理学実験、高精度気象学、量子技術に不可欠である。
これまで、交感神経冷却には近距離クーロン相互作用が必要だったが、マクロに分離されたトラップの粒子にレーザー冷却技術を持ち込み、高荷電イオン、分子イオン、反物質などの以前は到達不能な粒子に量子制御技術を拡張したいという願望が続いている。
ここでは,レーザー冷却したbe+イオンを用いた1つの陽子を空間的に分離したペニングトラップで交感性冷却する。
トラップは超伝導LC回路で接続され、9cmの距離でエネルギー交換が可能である。
また,レーザー冷却イオンを用いたマクロlc回路の共振モードの冷却と,個別に捕捉されたプロトンの交感性冷却を実証し,環境温度よりはるかに低い温度に到達した。
特に、この技術は画像-電流相互作用のみを使用するため、反陽子による実験にも容易に適用でき、物質-反物質比較や暗黒物質探索の精度の向上に役立てることができる。
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