論文の概要: Coherent enhancement of collection of light from linear ion crystals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.12369v1
- Date: Mon, 16 Dec 2024 21:55:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-18 13:57:21.286093
- Title: Coherent enhancement of collection of light from linear ion crystals
- Title（参考訳）: 線形イオン結晶からの光の集光のコヒーレント増強
- Authors: T. D. Tran, D. Babjak, A. Kovalenko, K. Singh, M. T. Pham, P. Obšil, A. Lešundák, O. Číp, L. Slodička,
- Abstract要約: 本稿では, 線形イオン弦から光子を収集する手法を提案する。
これは、線形ポールトラップの軸方向に沿ってイオンから散乱した光の建設的干渉を利用する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: The efficient detection of light from trapped ions in free space is paramount for most of their applications. We propose a scheme to enhance the photon collection from linear ion strings. It employs the constructive interference of light scattered from ions along the axial direction in linear Paul traps. The coherent enhancement of photon collection is numerically optimized for a range of feasible spatial angles and realistic ion positions in a single harmonic Coulomb potential. Despite the large mutual distance of scatterers on the order of many wavelengths of scattered light, presented experimental tests confirm the feasibility of enhancements by a factor of $3.05 \pm 0.09$ with a crystal of nine $^{40}$Ca$^+$ ions. Further significant improvements using different ion species, which allow for suppression of the sensitivity to the residual thermal motion, are predicted. The proposed collection geometry is intrinsic to diverse linear ion trap designs and the methodology can be directly applied to an observation of scattering from ion crystals prepared in collective electronic excitations.
- Abstract（参考訳）: 自由空間における閉じ込められたイオンからの光の効率的な検出は、ほとんどの応用において最重要である。
本稿では, 線形イオン弦から光子を収集する手法を提案する。
これは、線形ポールトラップの軸方向に沿ってイオンから散乱した光の建設的干渉を利用する。
光子収集のコヒーレント増強は、単一の高調波クーロンポテンシャルにおいて、実現可能な空間角と現実的なイオン位置の範囲に数値的に最適化される。
散乱光の波長の順に散乱器の相互距離が大きいにもかかわらず、実験により、9つの$^{40}$Ca$^+$イオンの結晶を持つ3.05 \pm 0.09$の係数で拡張の可能性が確認された。
残留熱運動に対する感受性の抑制を可能にする異なるイオン種を用いたさらなる顕著な改善が予測された。
本手法は, 集合電子励起法で作製したイオン結晶からの散乱を観察するために直接適用することができる。
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