光晶格中单原子的超分辨显微镜术
量子物理
2016-05-10 v2 光学
摘要
我们报告了图像处理技术和实验步骤，用于高可靠性地确定光晶格中单原子的晶格位置，即使在有限的采集时间或光学分辨率下也是如此。确定超出衍射极限的原子位置依赖于参数去卷积，与超分辨显微镜中采用的方法密切类似。我们开发了一种去卷积方法，有效利用光学传递函数、噪声特性和光晶格离散性的先验知识。我们表明，对成像过程的准确了解可大幅改善定位可靠性。这使我们能够在紧密堆积的系综中展示原子位置的超分辨，其中粒子间的分离无法直接光学分辨。此外，我们展示了从单原子荧光图像以亚像素分辨率精确重建点扩散函数的实验方法，并给出了其数学基础。我们还讨论了像素探测器中的离散图像采样，并提供了电子倍增CCD相机中噪声源的定量模型。此处开发的技术不仅有益于中性原子实验，也可用于改进囚禁离子用于超精密力传感的定位精度。
引用
@article{arxiv.1512.07329,
title = {Super-resolution microscopy of single atoms in optical lattices},
author = {Andrea Alberti and Carsten Robens and Wolfgang Alt and Stefan Brakhane and Michał Karski and René Reimann and Artur Widera and Dieter Meschede},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.07329},
year = {2016}
}
备注
38 pages, 12 figures, article