論文の概要: Raman Imaging of Atoms Inside a High-bandwidth Cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.05369v2
• Date: Thu, 17 Feb 2022 18:15:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-26 04:31:00.033463
• Title: Raman Imaging of Atoms Inside a High-bandwidth Cavity
• Title（参考訳）: 高帯域幅キャビティ内の原子のラマンイメージング
• Authors: Eduardo Uru\~nuela, Maximilian Ammenwerth, Pooja Malik, Lukas Ahlheit, Hannes Pfeifer, Wolfgang Alt, and Dieter Meschede
• Abstract要約: 高帯域幅光ファイバベースの光キャビティは、将来の量子ネットワークにとって有望なビルディングブロックである。 高帯域幅キャビティでは、原子位置を制御するための原子空洞共鳴線上の標準蛍光イメージングが損なわれる。 我々は, 共鳴蛍光を検知して, 繊維ファブリ・ペロトキャビティに強く結合した8,7$Rbの原子のイメージングを復元した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: High-bandwidth, fiber-based optical cavities are a promising building block for future quantum networks. They are used to resonantly couple stationary qubits such as single or multiple atoms with photons routing quantum information into a fiber network at high rates. In high-bandwidth cavities, standard fluorescence imaging on the atom-cavity resonance line for controlling atom positions is impaired since the Purcell effect strongly suppresses all-directional fluorescence. Here, we restore imaging of $^{87}$Rb atoms strongly coupled to such a fiber Fabry-P\'erot cavity by detecting the repumper fluorescence which is generated by continuous and three-dimensional Raman sideband cooling. We have carried out a detailed spectroscopic investigation of the repumper-induced differential light shifts affecting the Raman resonance, dependent on intensity and detuning. Our analysis identifies a compromise regime between imaging signal-to-noise ratio and survival rate, where physical insight into the role of dipole-force fluctuations in the heating dynamics of trapped atoms is gained.
• Abstract（参考訳）: 高帯域幅ファイバベースの光キャビティは、将来の量子ネットワークにとって有望な構成要素である。 量子情報を高速にファイバーネットワークにルーティングする光子を持つ単原子や複数原子のような定常量子ビットを共鳴的に結合するために用いられる。 高帯域幅の空洞では、パーセル効果が全方位蛍光を強く抑制するため、原子空洞共鳴線の標準蛍光イメージングによる原子位置制御が阻害される。 ここでは,連続および3次元ラマンサイドバンド冷却により発生するレプタンパー蛍光を検出することにより,このような繊維ファブリ・パウエルトキャビティに強く結合した$^{87}$rb原子のイメージングを復元する。 我々は,ラマン共鳴に影響を及ぼすリプタンパー誘起差光シフトを,強度と調律に依存して詳細な分光分析を行った。 本研究は, 捕捉原子の加熱ダイナミクスにおける双極子-力ゆらぎの役割に関する物理的洞察を得るための, 画像信号対雑音比と生存率の妥協機構を明らかにする。

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