論文の概要: Floquet engineering Hz-Level Rabi Spectra in Shallow Optical Lattice Clock

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.07169v2
• Date: Fri, 25 Feb 2022 01:13:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-11 12:28:02.335706
• Title: Floquet engineering Hz-Level Rabi Spectra in Shallow Optical Lattice Clock
• Title（参考訳）: 浅層光格子クロックにおけるFloquet Engineering Hz-Level Rabi Spectra
• Authors: Mo-Juan Yin, Tao Wang, Xiao-Tong Lu, Ting Li, Jing-Jing Xia, Xue-Feng Zhang and Hong Chang
• Abstract要約: 光格子系では、深い格子ポテンシャルは超低温原子をトラップするために用いられる。 ラマン散乱によって引き起こされるデコヒーレンスは、浅い光学格子で原子時計が実現されると著しく減少する。 我々はRabi周波数とBloch帯域を同時に、独立に調整できることを実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.242155546173255
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum metrology with ultra-high precision usually requires atoms prepared in an ultra-stable environment with well-defined quantum states. Thus, in optical lattice clock systems deep lattice potentials are used to trap ultra-cold atoms. However, decoherence, induced by Raman scattering and higher order light shifts, can significantly be reduced if atomic clocks are realized in shallow optical lattices. On the other hand, in such lattices, tunneling among different sites can cause additional dephasing and strongly broadening of the Rabi spectrum. Here, in our experiment, we periodically drive a shallow $^{87}$Sr optical lattice clock. Counter intuitively, shaking the system can deform the wide broad spectral line into a sharp peak with 5.4Hz line-width. With careful comparison between the theory and experiment, we demonstrate that the Rabi frequency and the Bloch bands can be tuned, simultaneously and independently. Our work not only provides a different idea for quantum metrology, such as building shallow optical lattice clock in outer space, but also paves the way for quantum simulation of new phases of matter by engineering exotic spin orbit couplings.
• Abstract（参考訳）: 超高精度の量子計測は通常、よく定義された量子状態を持つ超安定環境で合成された原子を必要とする。 したがって、光学格子時計システムでは、深い格子ポテンシャルは超低温原子を捕捉するために用いられる。 しかし、ラマン散乱と高次光シフトによって引き起こされるデコヒーレンスは、原子時計が浅い光学格子で実現されると著しく減少する。 一方、そのような格子では、異なる場所間のトンネルが、ラビスペクトルのさらなる強調と強拡大を引き起こす可能性がある。 ここでの実験では、周期的に浅い$^{87}$srの光学格子時計を駆動する。 直感的には、システムの揺らぎは広いスペクトル線を5.4Hzの鋭いピークに変形させることができる。 理論と実験を慎重に比較することにより、Rabi周波数とBloch帯域を同時に、独立に調整できることを実証する。 我々の研究は、外空間に浅い光学格子時計を構築するなど、量子力学の異なるアイデアを提供するだけでなく、工学的なエキゾチックなスピン軌道結合による物質の新しい位相の量子シミュレーションの道を開く。

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