铱原子阵列的微秒级高存活率和数分辨检测

可扩展的基于原子的数值平台需要快速高保真、低损耗的单个原子成像。标准荧光检测方法依赖于持续冷却，将检测范围限制在单个原子，并导致长时间成像，限制了实验周期和中间条件操作。本文演示了在无主动冷却条件下，通过铱原子特性实现的快速低损耗单原子成像。以微秒时间尺度收集荧光，实现单原子鉴别保真度超过99.9%，单次存活概率超过99.5%。通过交错加热脉冲，仅需数百微秒即可完成位于魔术阱中原子的数次连续检测——这对于手腕基处理器和时钟至关重要。该方案不诱导乘以占据陷阱的奇偶性投影，实现了单个陷阱中数个原子的数分辨单次检测。这使我们能够研究由蓝侧倾斜光辅助碰撞驱动的单个原子在手腕中的近确定性准备。此外，我们的低损耗成像具有近亚衍射极限空间分辨率，使稠密阵列中的数分辨显微成像成为可能，为量子模拟器中密度波动和关联测量的直接占据读数开辟了道路。