論文の概要: Motional ground-state cooling of single atoms in state-dependent optical tweezers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.03940v1
• Date: Wed, 8 Feb 2023 08:33:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-09 16:57:24.200375
• Title: Motional ground-state cooling of single atoms in state-dependent optical tweezers
• Title（参考訳）: 状態依存光トワイザーにおける単一原子の運動基底状態冷却
• Authors: Christian H\"olzl, Aaron G\"otzelmann, Moritz Wirth, Marianna S. Safronova, Sebastian Weber, Florian Meinert
• Abstract要約: 光ツイーザにおける単一原子に対する新しいレーザー冷却方式について検討する。 このスキームは、冷却光の周波数チャープによる赤側バンド遷移の逐次アドレッシングを利用する。 これは、大きな原子配列の組み立ての鍵となる光アシスト衝突を誘導する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1631115063641726
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Laser cooling of single atoms in optical tweezers is a prerequisite for neutral atom quantum computing and simulation. Resolved sideband cooling comprises a well-established method for efficient motional ground-state preparation, but typically requires careful cancellation of light shifts in so-called magic traps. Here, we study a novel laser cooling scheme which overcomes such constraints, and applies when the ground-state of a narrow cooling transition is trapped stronger than the excited state. We demonstrate our scheme, which exploits sequential addressing of red sideband transitions via frequency chirping of the cooling light, at the example of $^{88}$Sr atoms, and report ground-state populations compatible with recent experiments in magic tweezers. The scheme also induces light-assisted collisions, which are key to the assembly of large atom arrays. Our work enriches the toolbox for tweezer-based quantum technology, also enabling applications for tweezer-trapped molecules and ions that are incompatible with resolved sideband cooling conditions.
• Abstract（参考訳）: 光ツイーザーにおける単一原子のレーザー冷却は、中性原子量子コンピューティングとシミュレーションの前提条件である。 解決されたサイドバンド冷却は、効率的な基底状態の準備のための確立された方法を含むが、通常、いわゆるマジックトラップの光シフトを慎重にキャンセルする必要がある。 本稿では,このような制約を克服する新しいレーザー冷却方式について検討し,狭い冷却遷移の基底状態が励起状態よりも強く捕捉された場合に適用する。 本研究では,冷却光の周波数チャープによる赤色側帯遷移のシーケンシャルなアドレッシングを,$^{88}$sr原子の例で活用し,最近のマジック・ツイーザーの実験と整合する基底状態の個体群を報告する。 このスキームはまた、大きな原子配列の組み立ての鍵となる光アシスト衝突を誘導する。 我々の研究は、tweezerベースの量子技術のためのツールボックスを強化し、解決されたサイドバンド冷却条件と互換性のないtweezerトラップ分子やイオンへの応用を可能にしています。

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