在光学格子中大规模原子阵列的高保真检测

科学领域:

• 量子模拟的量子模拟
• 原子物理 原子物理
• 量子光学是一种量子光学.

背景情况:

• 中性原子量子模拟依赖于用于局部原子检测的先进成像技术.
• 排斥性西西弗斯冷却,利用性土原子的狭窄光学过渡,提供了一个新的冷却机制.
• 使用排斥性西西弗斯冷却进行高保真成像的可行性仍然是一个悬而未决的问题.

研究的目的:

• 在原子系统中使用排斥性西西弗斯冷却来演示高保真成像.
• 为了研究这种技术在大型光学 tweezer 阵列和格子中的性能.
• 评估从格子储库中连续补充光学子的潜力.

主要方法:

• 利用排斥性西西弗斯冷却来成像原子.
• 在一个大规模的光学子阵列 (多达399个子) 中,采用光学网格作为固定潜力.
• 演示了重复的格子-切片-格子传输和从磁光陷 (MOT) 直接加载.

主要成果:

• 实现了对原子的高保真性 (99.971(1)%) 和高存活率 (99.80(5)%) 成像.
• 展示了网格和 tweezer 潜力之间的重复,高可靠性原子转移.
• 证明了可扩展的成像>10,000个格子站点,具有>99.2%的结合忠实度和存活率.

结论:

• 排斥性西西弗斯冷却可以在中性原子系统中实现高保真成像.
• 开发的光学格子作为可扩展的,局部可定位的容器,用于光学 tweezer 阵列.
• 这种技术对未来量子模拟器中连续补充策略具有前景.