由 LC 电路介导的囚禁质子协同冷却
原子物理
2021-08-31 v1 量子物理
摘要
囚禁带电粒子的高效冷却对许多基础物理实验、高精度计量和量子技术至关重要。迄今为止，协同冷却需要近距离库仑相互作用，但人们一直渴望将激光冷却技术引入宏观分离陷阱中的粒子，将量子控制技术扩展到此前不可及的粒子，如高电荷态离子、分子离子和反物质。在此，我们演示了使用空间分离的彭宁陷阱中激光冷却的 Be+ 离子对单个质子进行协同冷却。陷阱由超导 LC 电路连接，可在 9 cm 距离上实现能量交换。我们还演示了用激光冷却离子冷却宏观 LC 电路的谐振模式以及对单个囚禁质子的协同冷却，达到远低于环境温度的温度。值得注意的是，由于该技术仅使用镜像电流相互作用，它可轻易应用于反质子实验，从而促进物质-反物质比对和暗物搜索中精度的提高。
引用
@article{arxiv.2108.12725,
title = {Sympathetic cooling of a trapped proton mediated by an LC circuit},
author = {M. Bohman and V. Grunhofer and C. Smorra and M. Wiesinger and C. Will and M. J. Borchert and J. A. Devlin and S. Erlewein and M. Fleck and S. Gavranovic and J. Harrington and B. Latacz and A. Mooser and D. Popper and E. Wursten and K. Blaum and Y. Matsuda and C. Ospelkaus and W. Quint and J. Walz and S. Ulmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.12725},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 7 figures