論文の概要: Penning-trap eigenfrequency measurements with optical radiofrequency
detectors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.14884v1
- Date: Mon, 28 Aug 2023 20:13:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-30 16:47:57.024791
- Title: Penning-trap eigenfrequency measurements with optical radiofrequency
detectors
- Title（参考訳）: 光電波検出器を用いたペニングトラップ固有周波数測定
- Authors: Joaqu\'in Berrocal, Alejandro Hern\'andez, \'I\~nigo Arrazola,
Francisco Dom\'inguez, Ana Carrasco-Sanz, Francisco Javier Fern\'andez,
Michael Block and Daniel Rodr\'iguez
- Abstract要約: ペアのサイクロトロン周波数比は, 7-テラペニングトラップにおいて42$Ca$+$-40$Ca$+$である。
単一レーザー冷却イオンは、kHzから数MHzまでの広帯域周波数スペクトルをカバーする電波検出器として機能する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.38328889640297
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We use an electric-dipole laser-driven transition to precisely measure the
cyclotron-frequency ratios of the pairs $^{42}$Ca$^+$-$^{40}$Ca$^+$,
$^{44}$Ca$^+$-$^{40}$Ca$^+$ and $^{48}$Ca$^+$-$^{40}$Ca$^+$ in a 7-tesla
Penning trap. A single laser-cooled ($T\approx 1$~mK) ion serves, together with
photon-counting and/or photon-imaging units, as a radiofrequency detector
covering a broad-band frequency spectrum, in the present case from kHz to a few
MHz. Such detectors ($^{40,42,44,48}$Ca$^{\scriptsize{+}}$) allow measuring
extremely small forces, with measured normalized sensitivities down to
$7.4(3.5)$ yN$/\sqrt{\text{Hz}}$ and $24.9(9.9)$ yN$/\sqrt{\text{Hz}}$ in the
MHz and kHz regime, respectively. The direct determination of the ions'
amplitudes makes a cyclotron-frequency measurement process more robust against
inhomogeneities of the magnetic field and/or deviations of the electric
quadrupole field due to mechanical imperfections of the trap.
- Abstract（参考訳）: 電気双極子レーザー駆動型遷移法を用いて、ペアのシクロトロン周波数比を正確に測定し、7-テラペニングトラップにおいて、$^{42}$Ca$^+$-$^{40}$Ca$^+$, $^{44}$Ca$^+$-$^{40}$Ca$^+$, $^{48}$Ca$^+$-$^{40}$Ca$^+$
単一レーザー冷却(T\approx 1$~mK)イオンは、光子計数および/または光子イメージングユニットと共に、広帯域周波数スペクトルをカバーする電波検出器として機能する。
このような検出器($^{40,42,44,48}$Ca$^{\scriptsize{+}}$)は、それぞれMHzとkHz体制において7.4(3.5)$ yN$/\sqrt{\text{Hz}}$と24.9(9.9)$ yN$/\sqrt{\text{Hz}}$まで、非常に小さな力を測定することができる。
イオンの振幅の直接決定により、シクロトロン-周波数測定プロセスは、トラップの機械的欠陥による磁場の不均一性や電気四重極磁場の偏差に対してより堅牢になる。
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