論文の概要: Site-Resolved Imaging of Bosonic Mott Insulator of $^7$Li atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.15188v1
- Date: Tue, 30 Nov 2021 07:57:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-06 07:18:42.265778
- Title: Site-Resolved Imaging of Bosonic Mott Insulator of $^7$Li atoms
- Title（参考訳）: $^7$li原子のボソニックmott絶縁体のサイト分解イメージング
- Authors: Kiryang Kwon and Kyungtae Kim and Junhyeok Hur and SeungJung Huh and
Jae-yoon Choi
- Abstract要約: 光学格子中の7ドルLi原子のボソニックモット絶縁体の単一サイトおよび単原子分解蛍光イメージングを実証した。
相関量子位相を研究するための第1ステップとして,Mott絶縁体のサイト分解イメージングを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8353070352474108
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We demonstrate a single-site and single-atom-resolved fluorescence imaging of
a bosonic Mott insulator of $^7$Li atoms in an optical lattice. The
fluorescence images are obtained by implementing Raman sideband cooling on a
deep two-dimensional square lattice, where we collect scattered photons with a
high numerical aperture objective lens. The square lattice is created by a
folded retro-reflected beam configuration that can reach 2.5~mK lattice depth
from a single laser source. The lattice beam is elliptically focused to have a
large area with deep potential. On average 4,000 photons are collected per atom
during 1~s of the Raman sideband cooling, and the imaging fidelity is over
95$\%$ in the central 80$\times$80 lattice sites. As a first step to study
correlated quantum phases, we present the site-resolved imaging of a Mott
insulator. Tuning the magnetic field near the Feshbach resonance, the
scattering length can be increased to 680$a_B$, and we are able to produce a
large-sized unity filling Mott insulator with 2,000 atoms at low temperature.
Our work provides a stepping stone to further in-depth investigations of
intriguing quantum many-body phases in optical lattices.
- Abstract（参考訳）: 光格子中の^7$li原子のボソニックmott絶縁体の単サイトおよび単原子分解蛍光イメージングを実証した。
蛍光画像は、深部2次元の正方形格子上にラマン側バンド冷却を実装し、高い開口対物レンズで散乱光子を収集する。
正方格子は、1つのレーザー源から2.5～mkの深さに達することができる折り畳まれた逆反射ビーム構成によって作られる。
格子ビームは楕円的に焦点を合わせ、大きな領域に深いポテンシャルを持つ。
平均4,000光子はラマン側バンド冷却の1〜sの間に原子ごとに収集され、中央80$\times$80の格子部位では像の忠実度は95〜$$$$である。
相関量子位相の研究の最初のステップとして,mott絶縁体のサイト分解イメージングを提案する。
フェシバッハ共鳴付近の磁場をチューニングすることで、散乱長を680$a_b$に増やすことができ、低温で2000原子のモット絶縁体を持つ大型の均一充填モットを生成することができる。
我々の研究は、光学格子における量子多体相の深い研究の足掛かりとなる。
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