利用电磁诱导透明对Penning阱中二维离子晶体近基态冷却的建模
量子物理
2019-02-13 v2 量子气体
原子与分子团簇
原子物理
摘要
Penning阱能够控制数十至数百个离子的平面晶体，是通用的量子模拟器。垂直于离子晶体平面的运动鼓面模的热占据会 degradation 量子模拟的质量。利用电磁诱导透明进行激光冷却（EIT冷却）因能快速将鼓面模初始化至近基态占据而颇具吸引力。我们数值研究了Penning阱中平面离子晶体的EIT冷却效率，考虑了由阱的性质及多离子同时冷却所引起的复杂性。我们表明，尽管存在挑战，大带宽的鼓面模（数百千赫兹）仍可在几百微秒内被快速冷却至近基态占据。我们对质心模的预测包括数十微秒的冷却时间常数以及冷却速率随离子数增加而增强。美国国家标准与技术研究院（NIST）Penning阱中EIT冷却的成功实验演示[E. Jordan, K. A. Gilmore, A. Shankar, A. Safavi-Naini, M. J. Holland, and J. J. Bollinger, "Near ground-state cooling of two-dimensional trapped-ion crystals with more than 100 ions", (2018), submitted.]验证了我们的预测。
引用
@article{arxiv.1809.05492,
title = {Modeling near ground-state cooling of two-dimensional ion crystals in a Penning trap using electromagnetically induced transparency},
author = {Athreya Shankar and Elena Jordan and Kevin A. Gilmore and Arghavan Safavi-Naini and John J. Bollinger and Murray J. Holland},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.05492},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 9 figures, includes appendix, updated references