光镊中的碱土金属原子
量子气体
2019-01-02 v1 原子物理
光学
量子物理
摘要
我们展示了光镊中单个碱土金属原子的单次成像与窄线冷却；具体而言，是在光中俘获的锶-88原子。我们通过探测宽单重态跃迁的光子同时在窄中间态谱线上冷却，实现了高保真单原子分辨成像，并将该技术扩展到由个光镊组成的高度均匀二维阵列。成像期间的冷却基于一种此前未观测到的窄线西绪福斯机制，我们预测其可适用于多种实验情形。此外，我们展示了将单个原子光学分辨边带冷却至光镊运动基态附近。对成像过程中损失的精确测定表明，P到D的支化比大于通常引用值的两倍以上，这一偏差也被我们的第一性原理计算所预测。我们还测量了光镊中中间态谱线的微分极化率，并通过将光镊偏振从线偏振调至椭圆偏振实现了魔术俘获构型。我们给出了与结果一致的计算，预测线偏振下魔术交叉位于，而与偏振无关的交叉位于500.65(50)nm。我们的结果为基于光镊中单独可控碱土金属原子的广泛新颖实验途径铺平了道路——从原子物理的基础实验到量子计算、模拟与计量应用。
引用
@article{arxiv.1810.06537,
title = {Alkaline earth atoms in optical tweezers},
author = {Alexandre Cooper and Jacob P. Covey and Ivaylo S. Madjarov and Sergey G. Porsev and Marianna S. Safronova and Manuel Endres},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.06537},
year = {2019}
}