論文の概要: State-dependent control of the motional modes of trapped ions using an integrated optical lattice

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.03301v1
• Date: Tue, 05 Nov 2024 17:55:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-06 14:58:38.978769
• Title: State-dependent control of the motional modes of trapped ions using an integrated optical lattice
• Title（参考訳）: 集積光学格子を用いた閉じ込められたイオンの運動モードの状態依存制御
• Authors: Alfredo Ricci Vasquez, Carmelo Mordini, Daniel Kienzler, Jonathan Home,
• Abstract要約: 我々は1つのイオンを用いて、定常波場の多くの期間の光ポテンシャル景観をマッピングする。 我々は、電子基底状態に対する2pitimes 76.8(5)$ kHzの素の光学ポテンシャルに対応する、2pitimes 3.33(4)$ kHzの状態依存性のトラップ周波数シフトを観測した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: In this work we study the interaction of trapped ions with a state-dependent, high-intensity optical lattice formed above an ion trap chip using integrated photonics. We use a single ion to map the optical potential landscape over many periods of the standing-wave field. For a single ion sitting in the centre of the lattice we observe a state-dependent trap-frequency shift of $2\pi\times 3.33(4)$ kHz, corresponding to a bare optical potential of $2\pi\times 76.8(5)$ kHz for the electronic ground state. We extend this to two ions, measuring state-dependent shifts of both axial modes. Additionally, using the internal-state dependence of the interaction, we perform a direct measurement of the energy distribution of the motion of a single ion using carrier spectroscopy. Improvements to the setup would allow to increase the state-dependent curvature by more than 50 times, providing a tool which can be utilised for motional state control, and multi-ion gates using optical potentials produced in a scalable fashion.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, イオントラップチップ上に生成したイオンと, 状態依存の高強度光格子との相互作用を, 集積フォトニクスを用いて検討する。 我々は1つのイオンを用いて、定常波場の多くの期間の光ポテンシャル景観をマッピングする。 格子の中心に1つのイオンが座ると、状態依存のトラップ周波数シフトが2.33(4)$ kHzとなり、電子基底状態は2.8(5)$ kHzとなる。 これを2つのイオンに拡張し、両軸モードの状態依存シフトを測定する。 さらに、相互作用の内部状態依存性を用いて、キャリア分光法を用いて単一イオンの運動のエネルギー分布を直接測定する。 セットアップの改善により、状態依存の曲率を50倍以上に向上させ、運動状態制御に使用できるツールと、スケーラブルな方法で生成された光電位を用いたマルチイオンゲートを提供する。

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