論文の概要: A New Mechanism for Sympathetic Cooling of Atoms and Ions in Atomic and
Ion-Atomic Traps
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.08081v1
- Date: Wed, 15 Dec 2021 12:36:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-04 11:57:33.152057
- Title: A New Mechanism for Sympathetic Cooling of Atoms and Ions in Atomic and
Ion-Atomic Traps
- Title（参考訳）: 原子・イオン-原子軌道における原子・イオンの交感冷却機構
- Authors: V.S. Melezhik
- Abstract要約: 我々は、原子イオン閉じ込め誘起共鳴(CIR)近傍で「微小運動」が交感神経冷却に及ぼす影響を抑えることができることを示した。
また,原子CIRを用いて,原子トラップにおける交感神経冷却の効率を向上できることが示唆された。
- 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: Sympathetic cooling of a Fermi gas with a buffer gas of bosonic atoms is an
efficient way to achieve quantum degeneracy in Fermi systems. However, all
attempts to use this method for cooling ions until recently were ineffective
because of the unremovable ion `"micromotion" in electromagnetic Paul traps,
which prevents the realization of a number of hot projects with cold atom-ion
systems. In this regard, we propose a new efficient method for sympathetic
cooling of ions: the use for this purpose of cold buffer atoms in the region of
atom-ion confinement-induced resonances (CIRs) [V.S. Melezhik, Phys. Rev. A103,
53109 (2021)]. We show that the destructive effect of "micromotion" on its
sympathetic cooling can, however, be suppressed in the vicinity of the atom-ion
CIR. Here, the resonant blocking of a close collision of an atom with an ion
also resists its heating due to "micromotion". We investigate the effect of
sympathetic cooling around CIRs in atom-ion, and atom-atom confined collisions
within the quantum-quasiclassical approach using the Li-Yb$^+$ and Li-Yb
confined systems as an example. In this approach, the Schr\"odinger equation
for a cold light atom is integrated simultaneously with the classical Hamilton
equations for a hotter heavy-ion or atom during a collision. We have found the
region near the atom-ion CIR where the sympathetic cooling of the ion by cold
atoms is possible in a hybrid atom-ion trap. We also show that it is possible
to improve the efficiency of sympathetic cooling in atomic traps by using
atomic CIRs.
- Abstract（参考訳）: フェルミ気体とボソニック原子の緩衝ガスの交感神経冷却は、フェルミ系の量子縮退を達成する効率的な方法である。
しかし、この方法でイオンを最近まで冷却しようとする試みは、電磁ポールトラップにおける除去不能なイオン「マイクロモーション」のために効果が無かったため、多くのホットプロジェクトのコールドアトムイオンシステムによる実現が妨げられた。
本研究では, イオンの交感神経冷却のための新しい効率的な方法を提案する。この手法は, 原子イオン閉じ込め共鳴 (cirs) [v.s. melezhik, phys. rev. a103, 53109 (2021)] 領域におけるコールドバッファ原子の利用を目的としている。
しかし, 原子イオンCIR近傍では, マイクロモーションによる同調冷却の破壊効果が抑制されることが示唆された。
ここで、原子とイオンの密接な衝突の共鳴ブロックは「マイクロモーション」によってその加熱にも抵抗する。
本稿では,Li-Yb$^+$およびLi-Yb閉じ込め系を例に,原子イオンおよび原子-原子閉じ込め衝突におけるCIR周囲の交感冷却の効果について検討した。
このアプローチでは、冷たい光原子に対するシュル=オディンガー方程式は、衝突中のより高温の重イオンや原子に対する古典的なハミルトン方程式と同時に統合される。
我々は, ハイブリッド原子イオントラップにおいて, 低温原子によるイオンの交感冷却が可能となる原子イオンCIR近傍の領域を発見した。
また,原子CIRを用いて,原子トラップにおける交感神経冷却の効率を向上できることを示した。
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