論文の概要: Experimental implementation of laser cooling of trapped ions in strongly
inhomogeneous magnetic fields
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.03385v1
- Date: Wed, 6 Sep 2023 22:09:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-08 14:48:29.537056
- Title: Experimental implementation of laser cooling of trapped ions in strongly
inhomogeneous magnetic fields
- Title（参考訳）: 強不均質磁場中における捕捉イオンのレーザー冷却の実験的検討
- Authors: Christian Mangeng, Yanning Yin, Richard Karl, and Stefan Willitsch
- Abstract要約: 線形ポールトラップに閉じ込められたイオンのドップラーレーザー冷却を、2つの永久リング磁石によって生じる強い四極磁場の存在下で実証する。
800から1600G/mmの磁場勾配は、捕捉されたイオンのエネルギーレベルに高い位置依存的なゼーマンシフトをもたらす。
この研究は、これらの種間の冷間相互作用を研究するために、イオンと磁気トラップからなる中性分子と冷間イオンのハイブリッドトラップ実験を開発する基礎となる。
- 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: We demonstrate the Doppler laser cooling of $^{40}$Ca$^+$ ions confined in a
segmented linear Paul trap in the presence of a strong quadrupolar magnetic
field generated by two permanent ring magnets. Magnetic field gradients of 800
to 1600 G/mm give rise to a highly position-dependent Zeeman shift on the
energy levels of the trapped ions. Efficient laser cooling is demonstrated
using two 397 nm cooling laser beams with appropriate wavelengths and
polarizations and one 866 nm repumper laser beam. Coulomb crystals of ions are
found to exhibit similar secular temperatures to those trapped in absence of
the magnetic field. In addition, the position dependency of the Zeeman effect
is used to generate a map of the field strength. This work forms the basis for
developing hybrid trapping experiments for cold ions and neutral molecules that
consist of an ion and a magnetic trap to study cold interactions between these
species, and opens up new possibilities for quantum-science experiments that
employ trapped ions in inhomogeneous magnetic fields.
- Abstract（参考訳）: 2つの永久リング磁石によって発生する強い四極子磁場の存在下で、分割線形ポールトラップに閉じ込められた$^{40}$ca$^+$ イオンのドップラーレーザー冷却を実証した。
800から1600G/mmの磁場勾配は、捕捉されたイオンのエネルギーレベルに高い位置依存的なゼーマンシフトをもたらす。
適切な波長と偏光を持つ2つの397 nm冷却レーザービームと1つの866 nmレプタンパーレーザービームを用いて効率的なレーザー冷却を実証する。
イオンのクーロン結晶は磁場がない状態で閉じ込められたものと同様の世俗的な温度を示す。
さらに、ゼーマン効果の位置依存性を利用してフィールド強度のマップを生成する。
この研究は、これらの種間の低温相互作用を研究するためのイオンと磁気トラップからなる、低温イオンと中性分子のハイブリッドトラップ実験の開発の基礎を形成し、非均一磁場にトラップイオンを用いる量子科学実験の新しい可能性を開く。
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