論文の概要: Complex-valued 3D atomic spectroscopy with Gaussian-assisted inline holography
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.09117v3
- Date: Sat, 28 Sep 2024 05:51:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-01 21:58:05.999532
- Title: Complex-valued 3D atomic spectroscopy with Gaussian-assisted inline holography
- Title(参考訳): ガウス支援インラインホログラフィーを用いた複素数値3次元原子分光法
- Authors: Xing Huang, Yuzhuo Wang, Jian Zhao, Saijun Wu,
- Abstract要約: インラインホログラフィーのためのガウス分解支援手法を開発し, 単ショット, 吸収率, 位相シフトプロファイルの同時測定を行った。
位相角の読み出しは遷移飽和に対して頑丈なだけでなく、原子番号や光誘起相互作用強度の変動にも敏感である。
マイクロメートル空間分解能で局所光の原子配列へのシフトを測定することで、単発3Dフィールドセンシングを実証する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.608499944121466
- License:
- Abstract: When a laser-cooled atomic sample is optically excited, the envelope of coherent forward scattering can often be decomposed into a few complex Gaussian profiles. The convenience of Gaussian propagation helps addressing key challenges in digital holography. In this work, we develop a Gaussian-decomposition-assisted approach to inline holography, for single-shot, simultaneous measurements of absorption and phase-shift profiles of small atomic samples sparsely distributed in 3D. The sample axial positions are resolved with micrometer resolution, and their spectroscopy are extracted from complex-valued images recorded at various probe frequencies. The phase-angle readout is not only robust against transition saturation, but also insensitive to atom-number and optical-pumping-induced interaction-strength fluctuations. Benefiting from such features, we achieve hundred-kHz-level single-shot resolution to the transition frequency of a $^{87}$Rb D2 line, with merely hundreds of atoms. We further demonstrate single-shot 3D field sensing by measuring local light shifts to the atomic array with micrometer spatial resolution.
- Abstract(参考訳): レーザー冷却された原子サンプルが光学的に励起されると、コヒーレント前方散乱の包絡はいくつかの複雑なガウスプロファイルに分解される。
ガウス伝播の利便性は、デジタルホログラフィーにおける重要な課題に対処するのに役立つ。
本研究では, 単発ホログラフィのためのガウス分解支援手法を開発し, 3次元空間に分散した小原子試料の吸収と位相シフトプロファイルの同時測定を行った。
試料の軸位置はマイクロメートル分解能で解決され、その分光は様々なプローブ周波数で記録された複素数値画像から抽出される。
位相角の読み出しは、遷移飽和に対する堅牢性だけでなく、原子番号や光ポンピングによる相互作用強度の変動にも敏感である。
このような特徴から、100kHzレベルの単発分解能を$^{87}$Rb D2ラインの遷移周波数に達成し、数百の原子しか持たない。
さらに,局所光の原子配列へのシフトをマイクロメートル空間分解能で測定することで,単発3Dフィールドセンシングを実証する。
関連論文リスト
- Super-resolution of ultrafast pulses via spectral inversion [0.0]
ブロードバンド光(10~100GHz)を対象とした分光超解像法を実験的に実証した。
等輝度の2つの非コヒーレントスペクトル特徴と、コヒーレンス時間当たりの光子との小さな分離を推定するパラダイム的問題について検討した。
この装置は、電気光学タイムレンズとインバージョンを実装したパッシブスペクトル分散器を備えた、アクティブに安定化されたマッハ・ツェンダー型干渉計に基づいている。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-03-18T12:21:37Z) - High-dimensional quantum correlation measurements with an adaptively
gated hybrid single-photon camera [58.720142291102135]
本研究では,高空間分解能センサと高時間分解能検出器を組み合わせた適応ゲート型ハイブリッド高分解能カメラ(HIC)を提案する。
空間分解能は9メガピクセル近く、時間分解能はナノ秒に近いため、このシステムは以前は実現不可能だった量子光学実験の実現を可能にする。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-25T16:59:27Z) - Ultraprecise off-axis atom localization with hybrid fields [7.5225293309885455]
本稿では,3レベルLambda型システムにおける2次元オフ軸原子の局在化を実現する手法を提案する。
この結果は、2次元システムで原子を局在させるより柔軟な方法を提供し、ナノメートルスケールの原子リソグラフィーと超精密顕微鏡に1段階近づいた可能性がある。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-22T11:09:03Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-28T19:37:08Z) - Low dosage 3D volume fluorescence microscopy imaging using compressive
sensing [0.0]
本稿では, 圧縮センシングによる3Dボリュームの完全再構成を, 励起量の半分未満のSNRで行う方法を提案する。
ゼブラフィッシュ胚脊髄のRFP標識ニューロンの3次元体積を, 共焦点顕微鏡を用いて0.1umの軸方向サンプリングにより計測し, 本手法の実証を行った。
この研究で開発されたCSベースの手法は、2光子や光シート顕微鏡などの他の深部イメージングに容易に適用でき、サンプル光毒性の低減は重要な課題である。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-03T18:44:50Z) - Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。
1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。
ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-27T18:00:02Z) - Tunable Anderson Localization of Dark States [146.2730735143614]
超伝導導波路量子電磁力学系におけるアンダーソンの局在について実験的に検討した。
サブラジアント暗黒モード近傍での伝送係数の指数的抑制を観測する。
この実験は、新しいプラットフォーム上での様々なローカライゼーション現象の研究の扉を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-25T07:52:52Z) - Full-mode Characterisation of Correlated Photon Pairs Generated in
Spontaneous Downconversion [0.0]
自発的なダウンコンバージョンは、量子フォトニクス研究所で絡み合った光子対を生成する主要な源である。
タイプI結晶中で生成した光子対間の全モード相関をラゲール・ガウス法により検討した。
また,2光子空間相関に対する異なる空間モードを有する構造型ポンプビームの効果についても検討した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-15T20:17:52Z) - Single-molecule orientation localization microscopy I: fundamental
limits [0.0]
古典的および量子的推定理論に適応し、可能な限りの精度を導出するための数学的枠組みを提案する。
可能なすべての回転運動を測定するための最大感度限界を達成できる機器を設計することは不可能である。
総じて、可能な2次元および3次元の局所化および配向測定タスクの最大精度のために、単一の計器を最適化することはできないと結論付けている。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-08T15:27:49Z) - Correlation Plenoptic Imaging between Arbitrary Planes [52.77024349608834]
提案プロトコルは,処理後の集中面の変更を可能にし,画像解像度と被写界深度を前例のない組み合わせで実現可能であることを示す。
その結果、カオス光に基づく相関レンズ画像装置のコンパクト化や、絡み合った光子照明に基づく高SNRレンズ画像装置の開発への道が開かれた。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-23T14:26:14Z) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-06-02T18:00:04Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。