論文の概要: Quantum control of ion-atom collisions beyond the ultracold regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.06073v2
- Date: Tue, 18 Feb 2025 03:42:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-19 14:01:05.879534
- Title: Quantum control of ion-atom collisions beyond the ultracold regime
- Title（参考訳）: 超低温状態を超えたイオン-原子衝突の量子制御
- Authors: Maks Z. Walewski, Matthew D. Frye, Or Katz, Meirav Pinkas, Roee Ozeri, Michał Tomza,
- Abstract要約: 可変散乱共鳴は原子・分子系の制御に不可欠である。
我々は、$textSr++textRb$の非弾性衝突確率を測定し、それを用いてイオン-原子衝突の理論モデルを校正する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Tunable scattering resonances are crucial for controlling atomic and molecular systems. However, their use has so far been limited to ultracold temperatures. These conditions remain hard to achieve for most hybrid trapped ion-atom systems -- a prospective platform for quantum technologies and fundamental research. Here we measure inelastic collision probabilities for ${\text{Sr}^++\text{Rb}}$ and use them to calibrate a comprehensive theoretical model of ion-atom collisions. Our theoretical results, compared with experimental observations, confirm that quantum interference effects persist to the multiple-partial-wave regime, leading to the pronounced state and mass dependence of the collision rates. Using our model, we go beyond interference and identify a rich spectrum of Feshbach resonances at moderate magnetic fields with the Rb atom in its lower ($f=1$) hyperfine state, which persist at temperatures as high as 1 mK. Future observation of these predicted resonances should allow precise control of the short-range dynamics in ${\text{Sr}^+}+{\text{Rb}}$ collisions under unprecedentedly warm conditions.
- Abstract（参考訳）: 可変散乱共鳴は原子・分子系の制御に不可欠である。
しかし、これまでのところ、その使用は極低温に限られている。
これらの条件は、ほとんどのハイブリッドトラップされたイオン-原子系 -- 量子技術と基礎研究のための先進的なプラットフォーム -- において達成し難いままである。
ここでは、${\text{Sr}^++\text{Rb}}$に対する非弾性衝突確率を測定し、それらを用いて、イオン-原子衝突の包括的な理論的モデルを校正する。
我々の理論的結果は、実験結果と比較して、量子干渉効果が多重部分波状態に持続し、衝突速度の顕著な状態と質量依存に繋がることを確認した。
我々のモデルを用いて、干渉を超えて、Rb原子の低い(f=1$)超微細状態にある中程度の磁場でフェシュバッハ共鳴の豊富なスペクトルを同定し、1mKの温度で持続する。
これらの予測共鳴の今後の観測は、前例のない暖かい条件下での${\text{Sr}^+}+{\text{Rb}}$衝突における短距離ダイナミクスの正確な制御を可能にする。
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