論文の概要: Diffraction of atomic matter waves through a 2D crystal

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.02360v1
• Date: Tue, 03 Dec 2024 10:35:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-04 15:43:44.954023
• Title: Diffraction of atomic matter waves through a 2D crystal
• Title（参考訳）: 2次元結晶中における原子性物質波の回折
• Authors: Carina Kanitz, Jakob Bühler, Vladimír Zobač, Joseph J. Robinson, Toma Susi, Maxime Debiossac, Christian Brand,
• Abstract要約: 単層グラフェンを通したキロボルトエネルギーにおけるヘリウムおよび水素原子の通常の入射時に回折を示す。 我々の結果は、トムソンとリードによる電子による最初の透過実験の原子対である。 我々は,非チャートエネルギー系におけるデコヒーレンスの研究や,新しい物質波センサの開発に刺激を与えることを期待している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Interferometry of atomic matter waves is an essential tool in fundamental sciences [1-5] and for applied quantum sensors [6-10]. The sensitivity of interferometers scales with the momentum separation of the diffracted matter waves, leading to the development of large-momentum transfer beam splitters [11,12]. However, despite decades of research, crystalline gratings used since the first atomic diffraction experiments are still unmatched regarding momentum transfer [13]. So far, diffraction through such gratings has only been reported for subatomic particles, but never for atoms. Here, we answer to this century-old challenge by demonstrating diffraction of helium and hydrogen atoms at kiloelectronvolt energies through single-layer graphene at normal incidence. Despite the atoms' high kinetic energy and coupling to the electronic system of graphene, we observe diffraction patterns featuring coherent scattering of up to eight reciprocal lattice vectors. Diffraction in this regime is possible due to the short interaction time of the projectile with the atomically-thin crystal, limiting the momentum transfer to the grating. Our demonstration is the atomic counterpart of the first transmission experiments with electrons by Thomson and Reid [14,15], unlocking new potentials in atom diffraction. We expect our findings to inspire studies of decoherence in an uncharted energy regime and the development of new matter-wave-based sensors.
• Abstract（参考訳）: 原子間物質波の干渉計は、基礎科学 [1-5] と応用量子センサー [6-10] に欠かせない道具である。 干渉計の感度は、回折された物質波の運動量分離とともにスケールし、大きなモーメント移動ビームスプリッター[11,12]の開発に繋がる。 しかし、何十年もの研究にもかかわらず、最初の原子回折実験で使われた結晶格子は、運動量移動についてはまだ一致していない[13]。 これまでのところ、このような格子による回折は、サブ原子粒子に対してのみ報告されているが、原子に対しては報告されていない。 ここでは、通常の入射時に単層グラフェンを通したキロボルトエネルギーでヘリウムと水素原子の回折を示すことで、この世紀の挑戦に答える。 原子の高運動エネルギーとグラフェンの電子系との結合にもかかわらず、最大8個の相互格子ベクトルのコヒーレント散乱を特徴とする回折パターンを観察する。 この状態における回折は、発射体と原子の薄い結晶との短い相互作用時間のために可能であり、格子への運動量移動を制限する。 私たちの実験は、トムソンとリードによる電子による最初の透過実験の原子対で、原子回折の新しいポテンシャルを解き放つ。 我々は,非チャートエネルギー系におけるデコヒーレンスの研究や,新しい物質波センサの開発に刺激を与えることを期待している。

関連論文リスト

• A New Bite Into Dark Matter with the SNSPD-Based QROCODILE Experiment [55.46105000075592]
  低エネルギー(QROCODILE)におけるダークマターインシデントのための量子分解能線極低温観測による最初の結果を示す。 QROCODILE実験では、暗黒物質散乱と吸収の標的とセンサーとして、マイクロワイヤベースの超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)を使用している。 サブMeVダークマター粒子と30keV以下の質量との相互作用に関する新たな世界的制約を報告した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-20T19:00:00Z)
• Electrons herald non-classical light [0.44270590458998854]
  自由電子による光の非古典状態のコヒーレントパラメトリック生成を実証する。 量子化された電子エネルギー損失は、誘電体導波路で発生する光子の数を示す。 このアプローチは、より数の多いフォックやその他の光学量子状態の調整された準備を容易にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-17T15:55:54Z)
• Nonreciprocal recovery of electromagnetically induced transparency by wavenumber mismatch in hot atoms [0.0699049312989311]
  3段階の原子はしご系では、プローブと制御フィールドが共伝播しているときに、ドップラーは電磁誘導透過(EIT)の可視性を制限する。 k_pk_c$のときの原子速度関数として結合レーザーにdressした状態の交叉を避けるメカニズムを示す。 熱ルビジウム原子を用いた簡単なRydberg-EITシステムにおいて、非相互性は波長ミスマッチによってどのようにスケールするかを検証し、その効果を実験的に示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-03T16:11:16Z)
• Quantum thermodynamics with a single superconducting vortex [44.99833362998488]
  ナノ構造における単一の超伝導渦のダイナミクスの完全な制御を実証する。 我々の装置は、電場冷却されたアルミニウムナノスクエアで渦を捕捉し、ナノ秒の電流でオンデマンドに放出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-09T14:16:20Z)
• Thermal masses and trapped-ion quantum spin models: a self-consistent approach to Yukawa-type interactions in the $λ\!φ^4$ model [44.99833362998488]
  閉じ込められたイオン系における磁気の量子シミュレーションは、スピン間の相互相互作用を仲介するために結晶振動を利用する。 これらの相互作用は、フォノンが粗粒のクライン=ゴードン場によって記述される長波長相対論的理論によって説明できる。 レーザ冷却により制御できる熱効果は、相互作用するQFTにおける熱質量の出現を通じて、この流れを明らかにすることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-10T12:59:07Z)
• Spin- and Momentum-Correlated Atom Pairs Mediated by Photon Exchange and Seeded by Vacuum Fluctuations [0.0]
  本研究では, スピンと運動量モードで一対の原子を生成する機構を実験的に実証した。 運動量空間における対の生成とスピン間相関を観測する。 この結果から,量子強調干渉法と量子シミュレーション実験の可能性が期待できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-20T17:59:03Z)
• Asymmetric comb waveguide for strong interactions between atoms and light [0.0]
  寒冷なルビジウム原子は1.3mKの深さポテンシャルで構造から100nm近い距離で閉じ込められることを示す。 この位置に閉じ込められた原子に対しては、誘導光子への放出が好まれており、ベータ係数は0.88、放射崩壊速度は自由空間崩壊率の10倍である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-07T15:50:18Z)
• Relativistic aspects of orbital and magnetic anisotropies in the chemical bonding and structure of lanthanide molecules [60.17174832243075]
  本研究では, 重同族ランタノイドEr2およびTm2分子の電子的およびロ-振動状態について, 最先端相対論的手法を適用して検討した。 我々は、91のEr2と36のTm2電子ポテンシャルを2つの基底状態原子に解離させることで、信頼できるスピン軌道と相関による分裂を得ることができた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-06T15:34:00Z)
• Chemical tuning of spin clock transitions in molecular monomers based on nuclear spin-free Ni(II) [52.259804540075514]
  単核ニッケル錯体の電子スピン準位が最も低い2つの電子準位の間に、大きさの大きい量子トンネル分割が存在することを報告する。 このギャップに関連するレベルの反交差(磁気時計遷移)は、熱容量実験によって直接監視されている。 これらの結果と、対称性によってトンネルが禁止されているCo誘導体との比較は、クロック遷移が分子間スピン-スピン相互作用を効果的に抑制することを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-04T13:31:40Z)
• Electronic decay process spectra including nuclear degrees of freedom [49.1574468325115]
  フェムト秒にまたがる超ラピッド電子運動を探索し、それが等しく、その規律と関係があることを実証する。 超短パルス技術の出現は、原子や分子の電子配置を直接観察する能力に革命をもたらした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-10T16:51:48Z)
• The integration of photonic crystal waveguides with atom arrays in optical tweezers [0.0]
  1次元および2次元PCWにおいて光子に強く結合した単一原子ツイーザーアレイを用いて、光と物質の強い量子相互作用を達成することを目的として、現在の実験的進展に対するいくつかの重要な障壁を克服する装置について述べる。 技術の進歩は、PCWの誘導モードと光の効率的な自由空間結合、小さなガラス真空セル内のシリコンチップのケイ酸塩結合、フォトニック結晶導波路の近接場への単原子ツイーザーアレイの決定論的、機械的伝達などである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-02T22:45:18Z)

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。