論文の概要: Microscopic 3D printed optical tweezers for atomic quantum technology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.11090v1
- Date: Wed, 22 Jun 2022 13:50:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-08 09:45:55.791440
- Title: Microscopic 3D printed optical tweezers for atomic quantum technology
- Title(参考訳): 原子量子技術のための微視的3dプリント光tweezer
- Authors: Pavel Ruchka, Sina Hammer, Marian Rockenh\"auser, Ralf Albrecht,
Johannes Drozella, Simon Thiele, Harald Giessen, Tim Langen
- Abstract要約: 標準光ファイバの先端に3Dプリントされたマイクロメータスケールレンズをベースとした光ツイーザにおける超低温原子の新しいトラップ方式を提案する。
探索実験において, 構造体の真空整合性と強靭性を確立し, その近傍に超低温原子の磁気光学トラップを形成することに成功した。
- 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: Trapping of single ultracold atoms is an important tool for applications
ranging from quantum computation and communication to sensing. However, most
experimental setups, while very precise and versatile, can only be operated in
specialized laboratory environments due to their large size, complexity and
high cost. Here, we introduce a new trapping concept for ultracold atoms in
optical tweezers based on micrometer-scale lenses that are 3D printed onto the
tip of standard optical fibers. The unique properties of these lenses make them
suitable for both trapping individual atoms and capturing their fluorescence
with high efficiency. In an exploratory experiment, we have established the
vacuum compatibility and robustness of the structures, and successfully formed
a magneto-optical trap for ultracold atoms in their immediate vicinity. This
makes them promising components for portable atomic quantum devices.
- Abstract(参考訳): 単一超低温原子のトラップは、量子計算や通信からセンシングまで、アプリケーションにとって重要なツールである。
しかし、ほとんどの実験装置は、非常に正確で汎用性がありながら、その大きさ、複雑さ、コストが高いため、特殊な実験室環境でしか運用できない。
そこで本稿では,光ファイバーの先端に3dプリントしたマイクロメートルレンズを用いて,超低温原子を光学トワイザにトラップする新しいコンセプトを提案する。
これらのレンズのユニークな特性は、個々の原子を捕捉し、高い効率で蛍光を捕捉するのに適している。
探索実験において, 構造体の真空整合性と強靭性を確立し, その近傍に超低温原子の磁気光学トラップを形成することに成功した。
これにより、ポータブルな原子量子デバイスに有望なコンポーネントとなる。
関連論文リスト
- Multifunctional metalens for trapping and characterizing single atoms [15.034733815125822]
我々は,無彩色レンズと大きな開口部,四分波板,偏光器を一体化した多機能メタレンを実証した。
金属は852,nmのトラップビームを同時に焦点とし、780,nmの単光子蛍光を収集する。
我々の研究は、低温原子に基づくコンパクトで統合された量子システムの実現における準曲面の可能性を示し、ナノスケールでの量子制御と操作を研究する新しい可能性を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-11-08T12:02:38Z) - All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in
Diamond [52.77024349608834]
マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。
我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。
この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-14T08:34:11Z) - Single atom in a superoscillatory optical trap [0.0]
我々は、標準のエアリー焦点から通常のアブブの回折限界よりも小さい波長以下のホットスポットまで連続的に調整できる光トラップにおける単一超低温原子のトラップを報告する。
超振動トラップと連続ポテンシャルチューニングは、量子シミュレーターのためのコンパクトで持続可能な原子アンサンブルを生成するだけでなく、単一分子量子化学においても有用であると主張する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-01T04:54:33Z) - Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。
本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-03T14:52:34Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-28T19:37:08Z) - On-chip single-photon subtraction by individual silicon vacancy centers
in a laser-written diamond waveguide [48.7576911714538]
レーザーによるダイヤモンドフォトニクスは3次元の加工能力と、光ファイバー技術と一致する大きなモード場直径を提供する。
そこで我々は,大きな数値開口光学を用いて,単一の浅層実装シリコン空孔中心の励起を組み合わせ,大きな協調性を実現する。
我々は、単一エミッタの量子効率の低いバウンダリとして13%のベータ係数と0.153のコオペラティティティを持つ単一エミッタの絶滅測定を実証した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-02T16:01:15Z) - Single atom trapping in a metasurface lens optical tweezer [1.9131868049527911]
本研究では, 3mmのレンズから長い作業距離を持つ単一中性原子を捕捉し, 画像化するために, 効率的な誘電体メタサーフェスレンズを用いることを実証する。
我々は、閉じ込められた原子を用いて高開口光ツイーザを特徴付け、メタサーフェスレンズの性能の数値計算と比較した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-22T02:25:14Z) - Position-controlled quantum emitters with reproducible emission
wavelength in hexagonal boron nitride [45.39825093917047]
低次元層状材料中の単一光子エミッタ(SPE)は、最近、統合と極端に小型化の見地から大きな関心を集めている。
ここでは、選択された場所で電子ビームによって活性化される高純度合成六方晶窒化ホウ素(hBN)中のSPEを実証する。
本研究は,2次元材料における同一量子エミッタに基づくトップダウン集積デバイスの実現に向けた重要なステップである。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-24T17:20:19Z) - 3D printed micro-optics for quantum technology: Optimized coupling of
single quantum dot emission into a single mode fiber [0.0]
将来の量子技術は、忠実度の高い量子ネットワークの構築に大きく依存する。
この目的を達成するために、放出された単一光子と最も高いコヒーレンス度が重なるように、単一量子系を接続することが最も重要である。
ここでは、この課題を達成するための先進的な製造手法を提案する: 半球型やワイエルシュトラスの固体没入レンズのような3Dプリントされた複雑な光学系を組み合わせる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-13T13:29:55Z) - Quantum metamaterial for nondestructive microwave photon counting [52.77024349608834]
弱い非線形メタマテリアルに基づいてマイクロ波領域で動作する単一光子検出器の設計を提案する。
単光子検出の忠実度はメタマテリアルの長さとともに増加し,実験的に現実的な長さで接近することを示す。
光領域で動作する従来の光子検出器とは対照的に、光子検出により光子を破壊せず、光子波束を最小限に乱す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-05-13T18:00:03Z) - Objective-free excitation of quantum emitters with a laser-written micro
parabolic mirror [0.0]
CdSe/CdSコロイド量子ドット上で直接レーザー書き込みによって3.2の幅のパラボラミラーが作製される。
励起光をサブ波長のスポットに集光し、狭いビームに衝突させて発生した放出を抽出することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-06T09:06:34Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。