論文の概要: Isotope-selective Ion Trapping via Sympathetic Cooling using a Surface-Electrode Trap with a Hole for Collimated Atomic Loading

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05002v1
• Date: Thu, 08 May 2025 07:12:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-09 21:43:49.785361
• Title: Isotope-selective Ion Trapping via Sympathetic Cooling using a Surface-Electrode Trap with a Hole for Collimated Atomic Loading
• Title（参考訳）: 衝突原子負荷用穴付き表面電極トラップを用いた同調冷却による同位体選択型イオントラッピング
• Authors: Masanari Miyamoto, Takashi Higuchi, Kentaro Furusawa, Norihiko Sekine, Kazuhiro Hayasaka, Utako Tanaka,
• Abstract要約: 正方形孔を有する表面電極イオントラップを, 原子負荷に40, mathrmmu m$で開発した。 原子オーブンを用いたカルシウム同位体イオンの選択的トラップ法を実験的に実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We developed a surface-electrode ion trap with a square hole measuring $40\,\mathrm{\mu m}$ for atomic loading. The hole was fabricated using anisotropic etching of a silicon substrate and was designed to minimize potential distortion in the trapping region. By introducing the atomic beam through the hole, we achieved enhanced isotope selectivity and experimentally demonstrated the selective trapping of calcium isotope ions using an atomic oven. We successfully prepared isotope ion pairs directly from the oven via sympathetic cooling at a rate comparable to that achieved using ablation loading. The sympathetic cooling process occurred on the order of a few seconds. We demonstrated the direct generation of an ion chain above the through-hole. This approach can be applied for trapping a wide range of ion species using a remarkably simple experimental setup, making it desirable for several applications such as quantum-charge-coupled-device (QCCD) architectures and precision measurements of isotope shifts.
• Abstract（参考訳）: 正方形孔を持つ表面電極イオントラップを, 原子負荷に要する40,\mathrm{\mu m}$で開発した。 穴はシリコン基板の異方性エッチングを用いて作られ、トラップ領域の電位歪みを最小限に抑えるように設計された。 穴から原子ビームを導入することにより, 改良された同位体選択性を実現し, 原子オーブンを用いたカルシウム同位体イオンの選択的トラップ化を実験的に実証した。 我々は,同調冷却によりオーブンから直接同位体イオン対を調製し,アブレーション負荷により達成したものと同等の速度で測定した。 交感神経冷却プロセスは数秒の順序で発生した。 貫通孔上のイオン鎖の直接発生を実証した。 このアプローチは、驚くほど単純な実験装置を用いて、広範囲のイオン種をトラップするために適用することができ、量子電荷結合デバイス(QCCD)アーキテクチャや同位体シフトの精密測定など、いくつかの応用に好適である。

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