論文の概要: Determining the $^3$P$_0$ excited-state tune-out wavelength of $^{174}$Yb in a triple-magic lattice

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.14163v1
• Date: Wed, 18 Dec 2024 18:56:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-19 13:22:59.345964
• Title: Determining the $^3$P$_0$ excited-state tune-out wavelength of $^{174}$Yb in a triple-magic lattice
• Title（参考訳）: 三磁格子における$^3$P$_0$励起状態チューンアウト波長の$^{174}$Ybの決定
• Authors: Tim O. Höhn, René A. Villela, Er Zu, Leonardo Bezzo, Ronen M. Kroeze, Monika Aidelsburger,
• Abstract要約: アルカリ-アース(-様)原子におけるクロック状態対のチューニング波長は、最大状態選択トラップ条件を提供する。 我々はメタスタブルな3$P$_0$クロック状態の波長を519.920(9)$THzで174$Ybで測定した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Precise state-dependent control of optical potentials is of great importance for various applications utilizing cold neutral atoms. In particular, tune-out wavelengths for the clock state pair in alkaline-earth(-like) atoms provide maximally state-selective trap conditions that hold promise for the realization of novel approaches in quantum computation and simulation. While several ground-state tune-out wavelengths have been determined, similar experimental studies for metastable excited states are challenged by inelastic collisions and Raman losses, so far prohibiting precise measurements of excited-state tune-out conditions. In this work we report on the measurement of a tune-out wavelength for the metastable $^3$P$_0$ clock state in $^{174}$Yb at $519.920(9)\,$THz. In order to circumvent collisional losses, we isolate individual $^3$P$_0$ atoms in a clock-magic-wavelength lattice at $759\,$nm. To minimize the limitation imposed by Raman scattering, we further implement resolved sideband cooling on the clock transition, which allows us to reduce the lattice depth and surpass lifetimes of $5\,$s. The precision of the tune-out measurement is further enhanced by fluorescence imaging in a triple-magic configuration, where we implement molasses cooling on the $^3$P$_1$ intercombination line and identify a magic angle of $38.5(9)^\circ$ in the clock-magic lattice.
• Abstract（参考訳）: 低温中性原子を利用する様々な用途において、光学ポテンシャルの精密な状態依存制御が重要である。 特に、アルカリ-アース(-様)原子におけるクロック状態対のチューニング波長は、量子計算とシミュレーションにおける新しいアプローチの実現を約束する最大状態選択トラップ条件を提供する。 いくつかの基底状態のチューニングアウト波長が決定されているが、準安定励起状態に対する同様の実験は非弾性衝突とラマン損失によって挑戦され、これまでのところ励起状態のチューニングアウト状態の正確な測定は禁止されている。 本研究では,準安定な$^3$P$_0$クロック状態の波長を519.920(9)\,$THzで測定した。 衝突損失を回避するため, クロック磁気波長格子中の個々の$^3$P$_0$原子を759,$nmで分離する。 ラマン散乱による制限を最小化するために、クロック遷移に解決されたサイドバンド冷却を実装し、格子深さを小さくし、寿命を5,$sを超えることができる。 ここでは,3次磁性格子において,3$P$_1$相互結合線上にモラセ冷却を行い,38.5(9)^\circ$のマジックアングルを同定する。

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