論文の概要: Robust and compact single-lens crossed-beam optical dipole trap for Bose-Einstein condensation in microgravity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.15302v1
• Date: Wed, 21 May 2025 09:32:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-22 15:42:59.417992
• Title: Robust and compact single-lens crossed-beam optical dipole trap for Bose-Einstein condensation in microgravity
• Title（参考訳）: 微小重力下でのボース・アインシュタイン凝縮のためのロバストかつコンパクトなシングルレンズクロスビーム光双極子トラップ
• Authors: Jan Simon Haase, Alexander Fieguth, Igor Bröckel, Janina Hamann, Jens Kruse, Carsten Klempt,
• Abstract要約: 単一レンズを用いたコンパクトで頑健なクロスビーム光双極子トラップ(cODT)のコンセプトを提案する。 cODTは、動的条件下でのボース・アインシュタイン凝縮(BEC)の効率的な生成のために設計されている。 このシステムは2つの独立な2次元アコスト光偏向器(AOD)と1つの高精細レンズを併用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.69303106863453
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We present a novel concept for a compact and robust crossed-beam optical dipole trap (cODT) based on a single lens, designed for the efficient generation of Bose-Einstein condensates (BECs) under dynamic conditions. The system employs two independent two-dimensional acousto-optical deflectors (AODs) in combination with a single high-numerical-aperture lens to provide three-dimensional control over the trap geometry, minimizing potential misalignments and ensuring long-term operational stability. By leveraging time-averaged potentials, rapid and efficient evaporative cooling sequences toward BECs are enabled. The functionality of the cODT under microgravity conditions has been successfully demonstrated in the Einstein-Elevator in Hannover, Germany, where the beam intersection was shown to remain stable throughout the microgravity phase of the flight. In addition, the system has been implemented in the sensor head of the INTENTAS project to verify BEC generation. Additional realization of one- and two-dimensional control of arrays of condensates through dynamic trap shaping was achieved. This versatile approach allows for advanced quantum sensing applications in mobile and space-based environments based on all- optical BECs.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,Bose-Einstein Condensates (BEC) の動的条件下での効率的な生成を目的とした,単一レンズを用いたコンパクトで堅牢なクロスビーム光双極子トラップ(cODT)のコンセプトを提案する。 このシステムは、2つの独立した2次元アコスト光偏向器(AOD)と1つの高開口レンズを組み合わせて、トラップ幾何学を3次元制御し、潜在的なミスアライメントを最小限に抑え、長期の運用安定性を確保する。 時間平均電位を利用することにより、BECに対する迅速かつ効率的な蒸発冷却シーケンスが実現される。 微小重力条件下でのcODTの機能はドイツのハノーファーにあるアインシュタイン・エレベータ(英語版)で実証され、そこでは飛行の微小重力期を通してビームの交点が安定していることが示されている。 さらに、このシステムはINTENTASプロジェクトのセンサーヘッドに実装され、BEC生成を検証する。 動的トラップ成形による凝縮体の配列の1次元および2次元制御のさらなる実現が達成された。 この汎用的なアプローチは、全光BECに基づくモバイルおよび宇宙ベースの環境における高度な量子センシング応用を可能にする。

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