論文の概要: Continuous collective strong coupling between atoms and a high finesse optical cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.00158v1
• Date: Mon, 31 Oct 2022 21:53:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-20 21:57:53.704438
• Title: Continuous collective strong coupling between atoms and a high finesse optical cavity
• Title（参考訳）: 原子と高精細光学キャビティとの連続的集合的強結合
• Authors: Julia R. K. Cline, Vera M. Sch\"afer, Zhijing Niu, Dylan J. Young, Tai Hyun Yoon and James K. Thompson
• Abstract要約: ストロンチウム原子の高粒度リングキャビティへの連続荷重を実証した。 リングキャビティにより, 載荷領域から原子を輸送する決定論的コンベアベルトを実現することができる。 この研究はミリヘルツ線幅を持つ連続波超放射レーザーの創出への道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We demonstrate continuous loading of strontium atoms into a high finesse ring cavity and observe continuous strong collective coupling in the form of a vacuum Rabi splitting between the atoms and the cavity on the 7.5 kHz transition $^1{\rm S}_0$ to $^3{\rm P}_1$. The atoms are loaded into the cavity from a 3D narrow linewidth molasses, thus avoiding large magnetic field gradients and associated broadening of transition frequencies. The ring cavity allows us to realize a deterministic conveyor belt to transport atoms away from the loading region where the laser cooling beams lead to broadening of the strontium clock transition. We trap up to $10^6$ atoms in an intracavity 813 nm lattice in the Lamb-Dicke regime, and transport the atoms along the cavity axis. This work opens the path to the creation of a continuous wave superradiant laser with millihertz linewidth enabling searches for new physics and the use of high-precision optical frequency references outside of low vibration laboratory environments.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, ストロンチウム原子の高粒度リングキャビティへの連続負荷を実演し, 7.5kHz 遷移 $^1{\rm S}_0$ から $^3{\rm P}_1$ の遷移において, 原子とキャビティの間を真空ラビ分割した形で連続的な強結合を観察した。 原子は3次元の狭い線幅の糖蜜からキャビティにロードされるため、大きな磁場勾配とそれに伴う遷移周波数の広がりを避けることができる。 リングキャビティにより、レーザ冷却ビームがストロンチウム時計の遷移を拡大する負荷領域から原子を移動させる決定論的コンベアベルトを実現することができる。 我々は、ラムダイク領域の813nm格子内に最大10^6$の原子をトラップし、キャビティ軸に沿って原子を輸送する。 この研究は、ミリヘルツ線幅を持つ連続波スーパーラジアントレーザーの作成への道を開き、新しい物理学の探索と低振動実験室環境外における高精度光周波数基準の使用を可能にした。

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