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双频 Paul 陷阱中电子与 $^{40}\textrm{Ca}^+$ 离子的捕获

原子物理 2026-04-02 v1 等离子体物理

摘要

我们展示了双频 Paul 陷阱的运行情况,并通过在施加两个频率分别为 Ωfast=2π×1.6\Omega_\textrm{fast} = 2\pi \times 1.6 GHz 和 Ωslow=2π×2\Omega_\textrm{slow} = 2\pi \times 2 MHz 的四极场时存储电子或钙离子来对其性能进行表征。在 various 条件下将粒子加载并存储于陷阱中,随后采用电子倍增管进行检测。我们发现,在双频工作模式下,随着 Ωslow\Omega_\textrm{slow} 场幅度的增加,被捕获电子的数量迅速下降,而被捕获离子的数量对 Ωfast\Omega_\textrm{fast} 场幅度无依赖性,这一结果得到了大量数值模拟的支持。我们计划使用类似的陷阱合成反质子和正电子的反氢。因此,我们讨论了诸如异种同号粒子共捕获和粒子陷阱持续时间等开放性挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.16407,
  title  = {Trapping of electrons and $^{40}\textrm{Ca}^+$ ions in a dual-frequency Paul trap},
  author = {Vladimir Mikhailovskii and Natalija Sheth and Guofeng Qu and Michal Hejduk and Niklas Vilhelm Lausti and K. T. Satyajith and Christian Smorra and Günther Werth and Neha Yadav and Qian Yu and Clemens Matthiesen and Hartmut Häffner and Ferdinand Schmidt-Kaler and Hendrik Bekker and Dmitry Budker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.16407},
  year   = {2026}
}

备注

11 pages, 13 figures