論文の概要: On-the-Spot Loading of Single-Atom Traps

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.06162v2
• Date: Mon, 27 Jan 2025 18:11:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-28 13:50:00.819128
• Title: On-the-Spot Loading of Single-Atom Traps
• Title（参考訳）: 単一原子トラップのオン・ザ・スポットローディング
• Authors: Mark IJspeert, Naomi Holland, Benjamin Yuen, Axel Kuhn,
• Abstract要約: 静的な双極子トラップの深さを増大させることで、時間スケール2.1,$sの高速負荷から7.9,$sの延長トラップ寿命への移行が可能であることを示す。 この方法では、空のトラップを埋めるために原子を再配置することなく、達成可能な充填比が$(79pm2)%$であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Reconfigurable arrays of trapped single atoms are an excellent platform for the simulation of many-body physics and the realisation of high-fidelity quantum gates. The confinement of atoms is often achieved with focussed laser beams acting as optical dipole-force traps that allow for both static and dynamic positioning of atoms. In these traps, light-assisted collisions -- enhancing the two-atom loss rate -- ensure that single atom occupation of traps can be realised. However, the time-averaged probability of trapping a single atom is limited to $0.5$ when loading directly from a surrounding cloud of laser-cooled atoms, preventing deterministic filling of large arrays. In this work, we demonstrate that increasing the depth of a static, optical dipole trap enables the transition from fast loading on a timescale of $2.1\,$s to an extended trap lifetime of $7.9\,$s. This method demonstrates an achievable filling ratio of $(79\pm2)\,\%$ without the need of rearranging atoms to fill vacant traps.
• Abstract（参考訳）: 閉じ込められた単一原子の再構成可能な配列は、多体物理学のシミュレーションと高忠実度量子ゲートの実現のための優れたプラットフォームである。 原子の閉じ込めは、原子の静的位置と動的位置の両方を可能にする光学的双極子力トラップとして機能する集束レーザービームによって達成されることが多い。 これらのトラップでは、光アシストによる衝突 -- 2原子の損失率を高める -- により、トラップの単一原子の占有が実現される。 しかし、1つの原子をトラップする平均的な確率は、レーザー冷却された原子の周囲の雲から直接ロードすると0.5ドルに制限され、大きな配列が決定論的に充填されるのを防ぐ。 本研究では,静的な双極子トラップの深さを増大させることで,時間スケール2.1\,$sの高速負荷から7.9\,$sの延長トラップ寿命への移行が可能であることを示す。 この方法では、空のトラップを埋めるために原子を再配置する必要がなく、達成可能な充填比が$(79\pm2)\,\%$であることを示す。

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