論文の概要: Local polarization control of optical tweezer arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.12406v1
• Date: Thu, 08 Oct 2026 17:45:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-10 02:36:54.236248
• Title: Local polarization control of optical tweezer arrays
• Title（参考訳）: 光ツイーザアレイの局所偏光制御
• Abstract要約: 我々は,光学式ツイーザアレイを用いた位置分解線形偏光回転を実演した。 本研究では, 高い生存率と保存コヒーレンスを有する異なる分極領域をまたいで, 閉じ込められた原子の動的輸送を示す。 我々の研究は、ツイーザーアーキテクチャにおける偏光感受性原子および分子遷移を操作する技術を確立している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08376229126363229
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Optical tweezer arrays trapping ultracold atoms and molecules are a versatile quantum science platform with broad impact in quantum simulation, quantum computation, and quantum metrology. The polarization dependence of anisotropic vector and tensor light shifts offers a degree of freedom for precise quantum state engineering of trapped particles. Similarly, state-selective operations depend on the polarization of the addressing light through the atom--light coupling strength. Yet, methods for controlling the polarization of individual tweezers or local addressing beams remain an experimental challenge. Here, we demonstrate independent, site-resolved linear polarization rotation across an optical tweezer array by exploiting the local birefringence tunability of a spatial light modulator. Applying this capability to an array of $^{88}\rm{Sr}$ atoms, we homogenize differential light shifts imparted by the 813-nm tweezers to the narrow ${^1{\rm S}_0}\leftrightarrow{^3{\rm P}_1}$ transition, enabling sideband cooling under a magic-angle condition. Furthermore, we show dynamic transport of trapped atoms across distinct polarization zones with high survival and preserved coherence. Finally, we characterize tweezer polarization noise and demonstrate closed-loop stabilization referenced to the atomic transition frequency, reaching mrad-level stability. Our work establishes a technique for manipulating polarization-sensitive atomic and molecular transitions in tweezer architectures, with immediate applications to optical tweezer clocks and multi-zone quantum processors.
• Abstract（参考訳）: 超低温原子と分子をトラップする光ツイーザーアレイは、量子シミュレーション、量子計算、量子気象学に幅広い影響を及ぼす多用途量子科学プラットフォームである。 異方性ベクトルとテンソル光シフトの偏光依存性は、閉じ込められた粒子の正確な量子状態工学に自由度を与える。 同様に、状態選択的な操作は、原子-光結合強度によるアドレス光の偏光に依存する。 しかし、個々のツイーザーや局所アドレッシングビームの偏光を制御する方法は実験的な課題である。 ここでは、空間光変調器の局所的複屈折チューニング性を利用して、光学的ツイーザアレイをまたいだ独立でサイト分解された線形偏光回転を示す。 この能力を$^{88}\rm{Sr}$原子の配列に適用して、813-nmツイーザーによって与えられる微分光シフトを、狭い${^1{\rm S}_0}\leftrightarrow{^3{\rm P}_1}$遷移に均質化し、マジックアングル条件下でのサイドバンド冷却を可能にする。 さらに, 高い生存率と保存コヒーレンスを有する異なる分極領域をまたいで, 閉じ込められた原子の動的輸送を示す。 最後に、ツイーザー偏光雑音を特徴づけ、原子遷移周波数に言及した閉ループ安定化を示す。 我々の研究は、ツイーザーアーキテクチャにおける偏光感受性原子および分子遷移の操作技術を確立し、光ツイーザークロックやマルチゾーン量子プロセッサへの即時適用を可能にした。

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