論文の概要: Atom--photon Entanglement with a Single Trapped Cesium Atom
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.28968v1
- Date: Wed, 27 May 2026 18:18:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-30 02:45:55.146456
- Title: Atom--photon Entanglement with a Single Trapped Cesium Atom
- Title（参考訳）: 単一トラップされたセシウム原子による原子-光子絡み合い
- Authors: H. Hwang, J. Moon, F. Herzallah, E. Oh, A. Safari, M. Saffman,
- Abstract要約: 光学式ツイーザーに閉じ込められた1個のセシウム原子を用いた原子-光子の絡み合いを実証した。
エンタングルメントは共鳴励起とその後の自発的崩壊によって生成され、原子ゼーマン状態と光子偏光が絡み合う。
結果は、自由空間Cs原子-光子インターフェースを確立し、二重種Rb-Cs量子ネットワークへのステップを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We demonstrate atom--photon entanglement using a single cesium atom trapped in an optical tweezer. Entanglement is generated by resonant excitation and subsequent spontaneous decay, which entangles the atomic Zeeman state with photon polarization. The photon is collected with a high numerical aperture objective (NA = 0.55) and coupled into a single-mode fiber, enabling atom photon measurements and measurement of the Bell-state fidelity. We obtain raw entanglement fidelity of ${\mathcal F} = 0.942(16)$ and inferred fidelity of ${\mathcal F}_{\rm inf} = 0.962(26)$ after correcting independently characterized atom measurement errors. Compared with related free-space experiments using $^{87}$Rb, the multilevel structure of the relevant excited state in $^{133}$Cs requires the use of a single short excitation pulse in each entanglement attempt in order to suppress unwanted re-excitation. These results establish a free-space Cs atom--photon interface and provide a step toward dual-species Rb--Cs quantum networking.
- Abstract（参考訳）: 光学式ツイーザーに閉じ込められた1個のセシウム原子を用いた原子-光子の絡み合いを実証した。
エンタングルメントは共鳴励起とその後の自発的崩壊によって生成され、原子ゼーマン状態と光子偏光が絡み合う。
光子を高い数値開口目標(NA = 0.55)で収集し、単モード繊維に結合し、原子光子の測定とベル状態の忠実度の測定を可能にする。
我々は、独立に特徴づけられた原子測定誤差を補正した後、${\mathcal F} = 0.942(16)$と${\mathcal F}_{\rm inf} = 0.962(26)$の生の絡み合いフィリティを得る。
^{87}$Rb を用いた関連する自由空間実験と比較して、$^{133}$Cs における関連する励起状態のマルチレベル構造は、不要な再励起を抑制するために、各エンタングルメント試行において1つの短い励起パルスを使用する必要がある。
これらの結果は、自由空間Cs原子-光子インターフェースを確立し、二重種Rb-Cs量子ネットワークへのステップを提供する。
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