論文の概要: A permanent-magnet Zeeman slower and magneto-optical trap for calcium atoms for ultracold Rydberg physics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.23245v1
- Date: Fri, 28 Nov 2025 14:52:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-01 19:47:55.946097
- Title: A permanent-magnet Zeeman slower and magneto-optical trap for calcium atoms for ultracold Rydberg physics
- Title（参考訳）: 超低温ライドバーグ物理学のための永久磁石ゼーマン遅くて磁気光学トラップ
- Authors: Eduardo Marin-Bujedo, Julien A. L. Grondin, Thomas Schiltz, Thomas Corbo, Xavier Urbain, Matthieu Génévriez,
- Abstract要約: コールドガスを40ドルCa原子で生成するための実験装置の構築と特性について報告する。
コールドガス中の基底状態原子は共鳴三光子励起法によりハイリドバーグ状態に励起される。
カルシウムのRydberg分光を実証し、超低温のRydberg物理実験に対するシステムの適合性を確認する。
- 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 report the construction and characterization of an experimental setup for producing a cold gas of $^{40}$Ca atoms and excite them to high Rydberg states with a resonant three-photon-excitation scheme. The apparatus comprises four stages, each designed in-house. An oven heated to $\sim 500^\circ$C generates an atomic beam that is collimated by a capillary stack. The beam is sent into a passive, permanent-magnet-based Zeeman slower that reduces the atomic velocity to $30$ m/s. The slow atoms are captured in a magneto-optical trap (MOT) and cooled to $1.0(3)$ mK with a trapping time of $16(2)$ ms. Ground-state atoms in the cold gas are excited to high Rydberg states via resonant excitation through the intermediate $4s4p\, ^1P_1$ and $4s4d\, ^1D_2$ states. The MOT is operated at the center of an electrode stack, which serves to apply continuous and pulsed electric fields and field-ionize the Rydberg atoms for detection. We benchmark our MOT against previous implementations and find its performance consistent with state-of-the-art results in terms of temperature and trapping lifetime. Finally, we demonstrate Rydberg spectroscopy of calcium, confirming the system's suitability for ultracold Rydberg physics experiments.
- Abstract（参考訳）: 我々は、$^{40}$Ca原子のコールドガスを発生させる実験装置の構築と特性を報告し、共鳴三光子励起方式で高Rydberg状態に励起する。
装置は4つのステージで構成され、それぞれが内部で設計されている。
温度が$\sim 500^\circ$Cに加熱されたオーブンは、キャピラリースタックによって崩壊した原子ビームを生成する。
ビームは受動的で永久磁石ベースのゼーマン速度に送られ、原子速度は30$m/sに低下する。
低温ガス中の基底状態原子は、中間の4s4p\, ^1P_1$および4s4d\, ^1D_2$状態を通じて共鳴励起によってハイリドバーグ状態に励起される。
MOTは電極スタックの中央で動作し、連続電界とパルス電界を印加し、リドベルク原子を電離して検出する。
我々はMOTを以前の実装と比較し、その性能は温度とトラップ寿命の点で最先端の結果と一致していることを確認した。
最後に、カルシウムのライドバーグ分光法を実証し、超低温のライドバーグ物理実験に対するシステムの適合性を確認する。
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