論文の概要: Interfacing of an Optical Nanofiber with Tunably Spaced Atoms in an Optical Lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.22958v1
- Date: Fri, 26 Sep 2025 21:43:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-30 22:32:18.95502
- Title: Interfacing of an Optical Nanofiber with Tunably Spaced Atoms in an Optical Lattice
- Title（参考訳）: 可変間隔原子を有する光ナノファイバーの光学格子内への界面
- Authors: Hyok Sang Han, Ahreum Lee, Sarthak Subhankar, Fredrik K. Fatemi, S. L. Rolston,
- Abstract要約: 我々は、可変間隔の光学格子を用いて、多数の原子の光ナノファイバーへの効率的な対面を実験的に実証した。
格子ビームとナノファイバーからの反射は、全ての運動自由度で密閉するトラップ電位を与える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5694074403985662
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We experimentally demonstrate efficient interfacing of a large number of atoms to an optical nanofiber using an optical lattice with tunable spacing ($0.88-1.5~\mu$m) [1] projected onto the nanofiber. The lattice beam and reflections from the nanofiber yield trap potentials that provide tight confinement in all motional degrees of freedom $\approx 220$ nm above the nanofiber surface, enabling efficient atom-photon coupling. We achieved trapping of $\approx1300$ atoms in periodic trap sites with a trap lifetime of $\approx15$ ms. We also observe the effect of varied lattice period on the atomic motional frequencies. Our new scheme is adaptable to other nanophotonic cold-atom systems and provides a versatile and scalable platform for studying photon-mediated long-range collective interactions. Our tunable lattice-nanofiber system could be seamlessly integrated with optical tweezers, allowing both the scalable atom-photon interface and individual single-atom access, and its intrinsic connectivity to conventional fiber provides a significant advantage towards quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 可変間隔(0.88-1.5~\mu$m)の光学格子をナノファイバー上に投影した光学格子を用いて、多数の原子を光ナノファイバーに効率よく対面させることを実験的に実証した。
格子ビームおよびナノファイバー収差トラップ電位からの反射は、ナノファイバー表面上の全ての運動度$220$ nmの強い閉じ込めを与え、効率的な原子-光子カップリングを可能にする。
トラップ寿命が$\approx15$msの周期トラップサイトにおいて,$\approx1300$の原子をトラップすることに成功した。
我々の新しい手法は他のナノフォトニック冷間原子系にも適用可能であり、光子を介する長距離集団相互作用を研究するための多用途でスケーラブルなプラットフォームを提供する。
我々の可変格子ナノファイバーシステムは光学的ツイーザとシームレスに統合することができ、スケーラブルな原子-光子インターフェースと個々の単一原子アクセスの両方を可能にし、従来のファイバーとの本質的な接続は量子ネットワークに対して大きな優位性をもたらす。
関連論文リスト
- Hybrid Trapping of Cold Atoms with Surface Forces and Blue-Detuned Evanescent Light on a Nanophotonic Waveguide [0.0]
低温中性原子に対する新規なハイブリッドナノフォトニックトラップを実証した。
導波路表面に分布するカシミール・ポルダー相互作用と静電電荷の組合せによる誘引ポテンシャルを考察した。
注目すべきことに、ハイブリッドトラップは140(9)msの長い原子貯蔵時間をサポートし、16.8(2)msのラムジーコヒーレンス時間を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-22T13:29:17Z) - Optical single-shot readout of spin qubits in silicon [41.94295877935867]
シリコンナノファブリケーションは、統合とアップスケーリングにユニークな利点を提供する。
小さなスピン量子レジスタは誤り訂正しきい値を超えており、大きな量子コンピュータとの接続は顕著な課題である。
ナノフォトニック共振器におけるエルビウムドーパントをベースとした高効率スピン光子インタフェースを実装した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-08T18:30:21Z) - Trapped atoms and superradiance on an integrated nanophotonic microring circuit [0.0]
ナノフォトニックデバイスを内蔵した対面型コールド原子は、工学的な原子-光相互作用のための新しいパラダイムを提供する可能性がある。
ナノフォトニックマイクロリング回路上に最大70個の原子のアンサンブルを光マイクロトラップに直接ロードする実験を行った。
我々の技術は、様々な量子応用のためにナノフォトニック回路上の大量の冷媒原子をトラップするために拡張することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-21T22:12:25Z) - Enhanced Spectral Density of a Single Germanium Vacancy Center in a
Nanodiamond by Cavity-Integration [35.759786254573896]
ダイヤモンド中の色中心、中でも負電荷のゲルマニウム空孔(GeV$-$)は、多くの量子光学の応用に有望な候補である。
開孔ファブリ・ペロト微小キャビティに優れた光学特性を有する1つのGeV中心を含むナノダイアモンドの移動を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-03T10:33:06Z) - Room Temperature Fiber-Coupled single-photon devices based on Colloidal
Quantum Dots and SiV centers in Back Excited Nanoantennas [91.6474995587871]
指向性は、ハイブリッド金属誘電性ブルゼーアンテナで達成される。
ジャガイモ中心に位置するサブ波長の穴にエミッタを配置することで、バック励起が許される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-19T14:54:56Z) - Purcell enhancement of single-photon emitters in silicon [68.8204255655161]
通信光子に結合された個々のスピンは、分散量子情報処理にユニークな約束を提供する。
我々は、エルビウムドーパントをナノフォトニックシリコン共振器に統合して、そのようなインタフェースを実装した。
78倍のパーセル増倍率を持つ光学ラビ発振と単一光子放射を観測した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-18T19:38:38Z) - Coupling single atoms to a nanophotonic whispering-gallery-mode
resonator via optical guiding [0.0]
ナノフォトニック回路の近接場において, 低温原子をカップリングする効率的な光導波路技術を示す。
我々は、マイクロリングに結合した光に対する原子誘起透過性を観察し、原子-光子結合速度を特徴づけ、単一原子によるオンチップ光子ルーティングを示す。
我々の実証は、キラル量子光学および量子技術のためのナノフォトニック回路における冷原子の新しい応用を約束する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-01T17:52:03Z) - Spectral multiplexing of telecom emitters with stable transition
frequency [68.8204255655161]
コヒーレントエミッターは フォトニックチャネルを使って 遠距離で絡み合うことができる
約100個のエルビウムエミッタをFabry-Perot共振器と19マイクロメートルの薄膜で観察した。
本研究は,周波数多重化量子ネットワークノードを通信波長で直接動作させるための重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-18T15:39:07Z) - Tunable quantum photonics platform based on fiber-cavity enhanced single
photon emission from two-dimensional hBN [52.915502553459724]
本研究では, 化学気相蒸着により成長する多層hBNの欠陥中心と繊維系ファブリペロキャビティからなるハイブリッドシステムを提案する。
キャビティファンネリングにより, 最大50倍, 等強度のライン幅狭帯域化を実現した。
我々の研究は、実用的な量子技術において、繊維ベースのキャビティと結合した2次元材料を配置する上で重要なマイルストーンとなる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-23T14:20:46Z) - Dynamic control of Purcell enhanced emission of erbium ions in
nanoparticles [0.0]
ナノ粒子にドープされたエルビウムイオンの小さなアンサンブルのパーセル高出力の制御を実証する。
キャビティのオン・アンド・アウト・オブ・共鳴を、サブナノメータの精度で制御することで調整できる。
これにより、Purcellはイオンの放出を拡大し、放出された光子の波形を完全に制御できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-23T14:09:55Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。