論文の概要: Three-dimensional three-photon Stark spectroscopy of a single Rb Rydberg atom in an ultrahigh-vacuum glass cell with eight electrodes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.15764v1
- Date: Fri, 17 Jul 2026 08:55:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-20 17:56:52.805408
- Title: Three-dimensional three-photon Stark spectroscopy of a single Rb Rydberg atom in an ultrahigh-vacuum glass cell with eight electrodes
- Title（参考訳）: 8個の電極を持つ超高真空ガラスセルにおける1つのRbリドバーグ原子の3次元3光子スターク分光
- Abstract要約: 量子計算と超低温中性原子による量子シミュレーションは、原子配列中の個々の原子のリドバーグ励起を必要とする。
我々は,外部直流電界の存在下での光双極子トラップにおける1つのRb原子の3光子Rydberg励起の分光学的研究を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum computing and quantum simulation with ultracold neutral atoms require Rydberg excitation of individual atoms in atomic arrays. Rydberg states are extremely sensitive to external electric fields, therefore precise three-dimensional control of the electric field is essential. We performed a spectroscopic study of three-photon Rydberg excitation of a single Rb atom in an optical dipole trap in the presence of an external DC electric field. The field was generated by eight electrodes deposited on the inner surfaces of an ultrahigh-vacuum glass cell. The used three-photon scheme of laser excitation of Rydberg \textit{nP} states allows the Stark shift and the splitting of the resonances to be observed simultaneously, which simplifies calibration of the electric field. In addition, in the commonly used two-photon Rydberg excitation schemes, the light shifts can complicate accurate determination of the DC Stark shift, particularly when the external electric field is scanned across different spatial directions, and different Stark components are excited. These shifts are absent in the three-photon excitation scheme used in our experiment. We demonstrated the ability to independently tune the electric field along all three spatial directions and to compensate for stray electric fields. The measured three-photon spectra exhibit Stark shifts and splittings of the three-photon resonance that are in good agreement with theoretical calculations. These results are also of interest for Rydberg electrometry.
- Abstract（参考訳）: 量子計算と超低温中性原子による量子シミュレーションは、原子配列中の個々の原子のリドバーグ励起を必要とする。
ライドバーグ状態は外部の電場に対して非常に敏感であるため、電場の正確な3次元制御が不可欠である。
我々は,外部直流電界の存在下での光双極子トラップにおける1つのRb原子の3光子Rydberg励起の分光学的研究を行った。
電界は超高真空ガラスセルの内面に8個の電極が堆積して生成した。
Rydberg \textit{nP} 状態のレーザー励起に使用される3光子スキームは、スタークシフトと共鳴の分裂を同時に観測することができ、電場の校正を単純化する。
さらに、一般的に使われている2光子Rydberg励起スキームでは、特に外部電場が異なる空間方向にわたって走査され、異なるスターク成分が励起されると、光シフトはDCスタークシフトの正確な決定を複雑にすることができる。
これらのシフトは、実験で使用される3光子励起方式には欠落している。
我々は,3つの空間方向の電場を独立に調整し,電場を補償する能力を示した。
測定された3光子スペクトルは、理論計算とよく一致する3光子共鳴のスタークシフトと分裂を示す。
これらの結果は、Rydbergエレクトロメトリーにも興味がある。
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