弱耦合囚禁离子机械振子的间接冷却
量子物理
2024-04-04 v2 原子物理
摘要
将囚禁离子的运动冷却至近量子基态对于量子信息处理与量子计量中的诸多应用至关重要。然而，由于模式与冷却辐射（通常为激光束）之间相互作用弱或为零，囚禁离子晶体的某些运动模式难以冷却。我们通过利用囚禁势的参数调制，将弱冷却辐射相互作用模式与强冷却辐射相互作用模式耦合，从而实现对前者的间接冷却，克服了这一挑战。借此，我们展示了在同种及混合离子种类的多离子晶体中，对弱或零冷却辐射相互作用运动模式的近基态冷却，具体为Be-Be、Be-Mg以及Be-Mg-Be晶体。该方法可普遍应用于任何库仑晶体，其中某些运动模式无法直接高效冷却，包括含分子离子、高电荷离子、带电基本粒子或带电宏观物体的晶体。
引用
@article{arxiv.2308.05158,
title = {Indirect Cooling of Weakly Coupled Trapped-Ion Mechanical Oscillators},
author = {Pan-Yu Hou and Jenny J. Wu and Stephen D. Erickson and Giorgio Zarantonello and Adam D. Brandt and Daniel C. Cole and Andrew C. Wilson and Daniel H. Slichter and Dietrich Leibfried},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.05158},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 8 figures