論文の概要: $Λ$-enhanced gray-molasses loading and EIT cooling of neutral atoms in nanophotonic traps

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.13387v1
• Date: Wed, 13 May 2026 11:45:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-14 23:30:28.020808
• Title: $Λ$-enhanced gray-molasses loading and EIT cooling of neutral atoms in nanophotonic traps
• Title（参考訳）: ナノフォトニックトラップ中の中性原子の$$$2のグレーモルス負荷とEIT冷却
• Authors: Lucas Pache, Antoine Glicenstein, Philipp Schneeweiss, Jürgen Volz, Arno Rauschenbeutel, Riccardo Pennetta,
• Abstract要約: グレー・モルスにより、ナノファイバーベースの冷原子配置において、捕捉された原子の数を大幅に増加させることができる。 約4000個のセシウム原子をロードし、光学的な深さが140を超える。 EIT冷却はまた、2つの共伝播ナノファイバー誘導光フィールドで動作し、数百ピコワットの光電力しか要求しない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nanophotonic traps for cold atoms typically have trap volumes that are orders of magnitude smaller than, e.g., free-space optical tweezers. This makes efficient loading of these traps challenging, thereby limiting the total number of atoms coupled to the nanophotonic waveguide. Here, we demonstrate that $Λ$-enhanced gray-molasses ($Λ$GM) can substantially increase the number of trapped atoms in a nanofiber-based cold-atom setup. Specifically, we observe a six-fold increase in the number of loaded atoms compared to conventional red-detuned polarization gradient cooling. Despite the unusually small depth of our optical trap of only 24 $μ$K, we load about 4000 individual Cesium atoms, achieving optical depths exceeding 140 and reaching the collisional blockade regime over a length of approximately 1 mm. After loading, we perform efficient EIT-assisted cooling that is found to increase the trap storage time to 400(9) ms. This is a 5-fold improvement over the passive storage time. Remarkably, EIT-cooling also works with two co-propagating nanofiber-guided light fields and requiries only about a few hundred picowatt of optical power. Our results provide an efficient method to boost both the number of loaded atoms and the storage time of nanophotonic atom traps.
• Abstract（参考訳）: 低温原子のナノフォトニックトラップは通常、自由空間光学的ツイーザーよりも桁違いに小さいトラップ体積を持つ。 これにより、これらのトラップの効率的なロードが困難になり、ナノフォトニック導波路に結合する原子の総数を制限する。 ここでは, ナノファイバーをベースとした冷間原子配置において, 閉じ込められた原子の数を大幅に増加させることができることを実証する。 具体的には、従来の赤偏光偏光勾配冷却と比較して、ロード原子数の6倍の増加が観察された。 わずか24$μ$Kの光学トラップの非常に小さな深さにもかかわらず、約4000個のセシウム原子をロードし、140以上の光学深度を達成し、約1mmの衝突遮断状態に達する。 負荷後, トラップ記憶時間を400(9msに向上させるEIT支援冷却を効率よく行い, 受動記憶時間よりも5倍改善した。 注目すべきは、EIT冷却は2つの共伝播ナノファイバー誘導光フィールドで動作し、数百ピコワットの光電力しか必要としないことだ。 本研究は, 担持原子数とナノフォトニック原子トラップの貯蔵時間の両方を効率よく向上させる方法である。

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