論文の概要: Towards Trapped-Ion Thermometry Using Cavity-Based EIT

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.12823v2
• Date: Thu, 19 Feb 2026 11:14:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-20 15:21:28.187438
• Title: Towards Trapped-Ion Thermometry Using Cavity-Based EIT
• Title（参考訳）: キャビティベースEITを用いたトラップイオン温度測定に向けて
• Authors: Abhijit Kundu, Vijay Bhatt, Arijit Sharma,
• Abstract要約: キャビティベース電磁誘導透過(EIT)を用いたイオン温度測定手法を提案する。 この方法では、運動基底状態に近いサブドップラー冷却後のイオンのフォノン占有数を効率的に抽出することができる。 本研究では, キャビティEITトランスミッションを, サブドップラー冷却系におけるイオンの温度および運動状態を推定するための熱測定ツールとして用いる方法を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.780415876757328
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a technique for measuring ion temperature using cavity-based electromagnetically induced transparency (EIT) applicable for cavity-qed systems in the strong coupling regime. This method enables efficient extraction of the ion's phonon occupation number following sub-Doppler cooling close to the motional ground state. The proposed method relies on monitoring the cavity probe transmission while scanning the probe laser frequency once cavity EIT is established using the control beam, significantly simplifying the measurement procedure. We theoretically establish a model that demonstrates the influence of the thermal state of the trapped ion vis-a-vis the EIT linewidth measured. We show how the cavity EIT transmission may be used as a thermometry tool to deduce the ion temperature as well as the motional state for an ion in the sub-Doppler cooling regime, even for systems that are in the weak coupling regime. The current method can only be used for operation in the resolved-sideband regime, where individual motional states can be selectively addressed for all relevant transitions either by selecting appropriate energy levels for the three-level system or by employing strong confinement with high secular frequencies ($\sim 10 MHz$).
• Abstract（参考訳）: 本稿では, キャビティ型電磁誘導透過(EIT)を用いたイオン温度測定技術について述べる。 この方法では、運動基底状態に近いサブドップラー冷却後のイオンのフォノン占有数を効率的に抽出することができる。 提案手法は、制御ビームを用いて共振器EITが確立されると、プローブレーザ周波数を走査しながら、共振器プローブの透過をモニタリングすることに依存し、測定手順を著しく単純化する。 理論的には,EIT線幅が捕捉されたイオンvis-a-visの熱状態の影響を示すモデルを構築した。 本研究では, キャビティEIT伝送が, 弱い結合状態にある系であっても, サブドップラー冷却系において, イオン温度およびイオンの運動状態を推定するための熱測定ツールとしてどのように用いられるかを示す。 現在の手法は3レベルシステムに適切なエネルギーレベルを選択するか、高次周波数の強い閉じ込め(\sim 10 MHz$)を用いることで、関連するすべての遷移に対して個々の運動状態に選択的に対処できる。

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