論文の概要: Fast long-distance transport of cold cesium atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.03804v1
• Date: Wed, 8 Sep 2021 17:45:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 20:23:59.932811
• Title: Fast long-distance transport of cold cesium atoms
• Title（参考訳）: 冷セシウム原子の高速長距離輸送
• Authors: Till Klostermann, Cesar R. Cabrera, Hendrik von Raven, Julian F. Wienand, Christian Schweizer, Immanuel Bloch, Monika Aidelsburger
• Abstract要約: 多くの量子シミュレーション実験では、真空系の遠い部分間で低温原子を輸送することが中心的な要素である。 寒冷セシウム原子の光輸送を約43,$cmで30,$ms以下で実証した。
• 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: Transporting cold atoms between distant sections of a vacuum system is a central ingredient in many quantum simulation experiments, in particular in setups, where a large optical access and precise control over magnetic fields is needed. In this work, we demonstrate optical transport of cold cesium atoms over a total transfer distance of about $43\,$cm in less than $30\,$ms. The high speed is facilitated by a moving lattice, which is generated via the interference of a Bessel and a Gaussian laser beam. We transport about $3\times 10^6$ atoms at a temperature of a few $\mu$K with a transport efficiency of about $75\%$. We provide a detailed study of the transport efficiency for different accelerations and lattice depths and find that the transport efficiency is mainly limited by the potential depth along the direction of gravity. To highlight the suitability of the optical-transport setup for quantum simulation experiments, we demonstrate the generation of a pure Bose-Einstein condensate with about $2\times 10^4$ atoms. We find a robust final atom number within $2\%$ over a duration of $2.5\,$h with a standard deviation of $<5\%$ between individual experimental realizations.
• Abstract（参考訳）: 真空系の遠方の部分間で冷たい原子を輸送することは、多くの量子シミュレーション実験、特に大きな光学的アクセスと磁場の精密な制御を必要とするセットアップにおいて重要な要素である。 本研究では,30ドル以下で約43,$cmの合計移動距離において,冷セシウム原子の光移動を実証する。 ベッセルとガウスレーザービームの干渉により発生する移動格子により高速化が容易となる。 私たちは約3\times 10^6$の原子を数ドルの温度で輸送し、輸送効率は約75\%である。 異なる加速度と格子深度の輸送効率に関する詳細な研究を行い, 輸送効率は重力方向のポテンシャル深さによって主に制限されていることを見出した。 量子シミュレーション実験における光輸送系の構成の適合性を強調するため,約2\times 10^4$原子の純粋なボース・アインシュタイン凝縮体の生成を実証する。 それぞれの実験的実現の間の標準偏差が$<5\%$である2.5\,$hの期間において、ロバストな最終原子数は$2\%$以内である。

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