空心光子带隙光纤内冷原子系综的装载与空间分辨表征
原子物理
2021-06-07 v2
摘要
我们针对磁光阱中激光冷却原子装载至位于空心光子带隙光纤内的光偶极阱这一过程及其在其中的传播，进行了详尽的实验研究。例如，这有助于确定装载效率的限制，从而确定光学深度——这是量子信息技术应用中的关键参数。尽管在此类光纤内探测原子仅能获得一维的有限访问，我们证明通过对探测技术进行适当改进并结合理论分析，可沿光纤轴对装载与囚禁过程进行细致的空间分辨表征。具体而言，我们展示了在 50 ms 时间内以 2.1% 的转移效率装载多达 个原子，峰值装载速率为 个原子 ms，由此得到峰值原子数密度约为 cm。此外，我们确定了空间密度（分布）与系综温度的演化，温度趋近于其稳态值 K，以及损耗速率、轴向速度与加速度。沿光纤轴的空间分辨率达到数毫米，远小于实验中典型的光纤长度。我们将结果与其它基于光纤以及自由空间的光偶极阱进行比较，并讨论了进一步改进的潜力。
引用
@article{arxiv.2101.04982,
title = {Loading and spatially-resolved characterization of a cold atomic ensemble inside a hollow-core fiber},
author = {Thorsten Peters and Leonid P. Yatsenko and Thomas Halfmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.04982},
year = {2021}
}