論文の概要: State-Insensitive Trapping of Alkaline-Earth Atoms in a Nanofiber-Based
Optical Dipole Trap
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.04004v1
- Date: Tue, 8 Nov 2022 04:54:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 23:31:42.912519
- Title: State-Insensitive Trapping of Alkaline-Earth Atoms in a Nanofiber-Based
Optical Dipole Trap
- Title（参考訳）: ナノファイバー系光双極子トラップにおけるアルカリ土類原子の無感なトッピング
- Authors: K. Ton, G. Kestler, D. Filin, C. Cheung, P. Schneeweiss, T. Hoinkes,
J. Volz, M. S. Safronova, A. Rauschenbeutel, and J. T. Barreiro
- Abstract要約: 我々は, ナノテーパー光ファイバーのエバネッセント場を用いて, アルカリ原子ストロンチウム-88の高感度光双極子トラップを実証した。
この研究は、ナノフォトニック導波路上に多用途で頑健な物質波原子線回路を開発するための基礎を築いた。
- 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: Neutral atoms trapped in the evanescent optical potentials of nanotapered
optical fibers are a promising platform for developing quantum technologies and
exploring fundamental science, such as quantum networks and quantum
electrodynamics. Building on the successful advancements with trapped alkali
atoms, here we demonstrate a state-insensitive optical dipole trap for
strontium-88, an alkaline-earth atom, using the evanescent fields of a
nanotapered optical fiber. Leveraging the low laser-cooling temperatures of
$\sim\!\!1~\mu$K readily achievable with strontium, we demonstrate trapping in
record low trap depths corresponding to $\sim\!\!3~\mu$K. Further, employing a
double magic wavelength trapping scheme, we realize state-insensitive trapping
on the kilohertz-wide $5s^{2}\;^{1}\!S_{0}-5s5p\;^{3}\!P_{1,|m|=1}$ cooling
transition, which we verify by performing near-surface high-resolution
spectroscopy of the atomic transition. This allows us to experimentally find
and verify the state insensitivity of the trap nearby a theoretically predicted
magic wavelength of 435.827(25) nm. Given the non-magnetic ground state and low
collisional scattering length of strontium-88, this work also lays the
foundation for developing versatile and robust matter-wave atomtronic circuits
over nanophotonic waveguides.
- Abstract（参考訳）: ナノテーパ光ファイバのエバネッセント光ポテンシャルに閉じ込められた中性原子は、量子技術を開発し、量子ネットワークや量子電磁力学のような基礎科学を探求するための有望なプラットフォームである。
ここでは, 閉じ込められたアルカリ原子による進展を実証し, ナノテーパー光ファイバーのエバネッセンス場を用いたストロンチウム88の高感度光双極子トラップについて述べる。
レーザー冷却の低い温度を$\sim\!
\!
1~\mu$Kはストロンチウムで容易に達成でき、記録的な低トラップ深さのトラップを$\sim\!
\!
3〜\mu$K。
さらに、二重魔法の波長トラップ方式を用いて、キロヘルツ幅5s^{2}\;^{1}\!
S_{0}-5s5p\;^{3}\!
P_{1,|m|=1}$冷却遷移、原子遷移の準表面高分解能分光によって検証する。
これにより、理論上予測される435.827(25)nmの魔法の波長付近のトラップの状態過敏性を実験的に見つけ検証することができる。
非磁性基底状態とストロンチウム88の低衝突散乱長を考えると、この研究はナノフォトニック導波路上の多用途で堅牢な物質波アトムトロニクス回路の開発の基礎でもある。
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