Penning阱中单个$^9$Be$^+$离子的分辨边带冷却
原子物理
2023-11-14 v2 量子物理
摘要
在射频离子阱中对单个囚禁离子进行单量子水平操控已成为标准实践，其应用涵盖量子信息处理与精密计量。关键要素是通过分辨边带激光冷却将粒子运动冷却至基态。使用Penning离子阱的超高精密实验将极大受益于完整运动控制所带来的系统误差减小，其应用包括原子质量与因子测量、基本常数测定或相关基础物理检验。此外，它将允许实现量子逻辑谱学——一种在射频离子阱中已促成一类新精密测量的技术。在此，我们演示了在低温5特斯拉Penning阱系统中利用双光子受激拉曼过程对单个Be离子的轴向运动进行分辨边带激光冷却，达到平均声子数。这是在标准模型重子区物质-反物质比对测试中实施量子逻辑谱学的基础步骤，也是朝向在量子极限运行的Penning阱中改进精密实验的关键一步。
引用
@article{arxiv.2310.18262,
title = {Resolved-sideband cooling of a single $^9$Be$^+$ ion in a Penning trap},
author = {Juan M. Cornejo and Johannes Brombacher and Julia A. Coenders and Moritz von Boehn and Teresa Meiners and Malte Niemann and Stefan Ulmer and Christian Ospelkaus},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.18262},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 5 figures