論文の概要: High-Fidelity Microwave-Polarization Control in a Rydberg-Ensemble Experiment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.06820v1
• Date: Sat, 09 Aug 2025 04:42:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-12 21:23:28.566143
• Title: High-Fidelity Microwave-Polarization Control in a Rydberg-Ensemble Experiment
• Title（参考訳）: Rydberg-Ensemble実験における高忠実マイクロ波ポーラライゼーション制御
• Authors: Deniz Kurdak, Yaxin Li, Patrick R. Banner, J. V. Porto, S. L. Rolston,
• Abstract要約: マイクロ波の偏光の制御は、多くの原子物理学プラットフォームにおいて重要な実験能力である。 ここでは,Rydbergアンサンブル実験において,高忠実度マイクロ波偏光を発生可能なマイクロ波制御システムを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.677718351174347
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Control of the polarization of microwave fields is a key experimental capability for a number of atomic physics platforms. However, producing high-fidelity microwaves requires a well-controlled microwave environment, where reflections that distort the polarization must be avoided or well characterized, a constraint that often conflicts with other experimental design considerations. Here we demonstrate a microwave control system capable of producing high-fidelity microwave polarizations in a Rydberg-ensemble experiment. We use three in-vacuum DC electrodes, repurposed as microwave antennae, to produce imperfect and initially unknown polarizations. Each source is driven with independent phase and amplitude control to generate the desired microwave fields. We probe the fields produced at the position of the atoms using Rydberg-EIT spectroscopy of the microwave-induced avoided crossings. We produce $\sigma_-$, $\pi$, and $\sigma_+$ polarized microwaves with > 99 % fidelity and generate their combinations. We extend our purification techniques to frequencies away from Rydberg resonances by utilizing an auxiliary microwave field, generating two-photon microwave resonances. The techniques developed here will facilitate the engineering of dipolar interactions in atomic and molecular physics experiments.
• Abstract（参考訳）: マイクロ波の偏光の制御は、多くの原子物理学プラットフォームにおいて重要な実験能力である。 しかし、高忠実度マイクロ波を製造するには、偏光を歪ませる反射を回避または適切に特徴づけなければならない、よく制御されたマイクロ波環境が必要である。 ここでは,Rydbergアンサンブル実験において,高忠実度マイクロ波偏光を発生可能なマイクロ波制御システムを示す。 我々は3つの真空直流電極をマイクロ波アンテナとして再利用し、不完全で当初は未知の偏光を発生させる。 各ソースは、所望のマイクロ波場を生成するために、独立した位相と振幅制御で駆動される。 我々は、マイクロ波誘起回避交差のRydberg-EIT分光法を用いて、原子の位置で発生する磁場を探索する。 我々は99%の忠実度を持つ$\sigma_-$, $\pi$, $\sigma_+$偏光マイクロ波を生成し、それらの組み合わせを生成する。 我々は、補助マイクロ波場を利用して2光子マイクロ波共鳴を発生させることにより、リドベルク共鳴から離れた周波数に浄化技術を拡張する。 ここで開発された技術は、原子物理学と分子物理学の実験における双極子相互作用の工学を促進する。

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