窄线电偶极冷却与单颗氯原子无背景成像
原子物理
2025-05-16 v1 量子物理
摘要
我们演示了通过狭线6S1/2到5D5/2电偶极跃迁在1064 nm光阱中对单个133Cs原子进行无背景成像和侧带冷却。5D5/2态通过6P3/2态衰变至基态，发射852 nm波长的光子，从而实现无背景成像。通过在685 nm激发光上编码自旋和轨道角动量，我们实现了以99.58(3)%保真度的无背景荧光直方图，通过将原子置于涡旋束的暗中心处。调节光阱极化椭圆度实现了针对拉伸F = 4, mF = 4到F' = 6, mF' = 6循环跃迁的魔法陷阱。我们在1.1 mK的陷阱中冷却至5 uK，并概述了实现基态冷却的策略。我们比较了不同侧带 regime中的冷却性能，同时探索了结构光的轨道角动量如何控制偶极跃迁的选取规则。这些结果拓展了锂原子阵列中高保真度量子控制和冷却的工具箱。
引用
@article{arxiv.2505.10540,
title = {Narrow-Line Electric Quadrupole Cooling And Background-Free Imaging Of A Single Cs Atom With Spatially Structured Light},
author = {Karl N. Blodgett and Saumitra S. Phatak and Meng Raymond Chen and David Peana and Claire Pritts and Jonathan D. Hood},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.10540},
year = {2025}
}
备注
19 pages, 5 main text figures, 8 appendix figures