Охлаждение иона иттербия-171 в полихроматическом поле

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Стандартные методы лазерного охлаждения 171Yb+ в радиочастотной ловушке предполагают использование когерентных световых полей, резонансных оптическим переходам линии 2 S 1 / 2 → 2 P 1 / 2, а также магнитного поля, позволяющего разрушить состояние когерентного пленения населенностей на уровне 2 S 1 / 2( F = 1). Дальнейшие прецизионные измерения, проводимые, например, с использованием переходов (квадрупольного 2 S 1 / 2( F = 0) → 2 D 3 / 2( F = 2) и октупольного 2 S 1 / 2( F = 0) → 2 F 7 / 2( F = 2)), требуют существенного подавления и контроля остаточного магнитного поля. В настоящей работе мы детально исследуем альтернативный метод лазерного охлаждения 171Yb+ с использованием полихроматических полей, позволяющий полностью исключить применение магнитного поля в задаче охлаждения иона и, таким образом, подавить сдвиги, связанные с квадратичным эффектом Зеемана от неконтролируемого остаточного магнитного поля.

Об авторах

Д. С. Крысенко

Институт лазерной физики;Новосибирский государственный университет

О. Н. Прудников

Институт лазерной физики;Новосибирский государственный технический университет

Email: oleg.nsu@gmail.com

Список литературы

  1. C. W. Chou, D. B. Hume, J. C. J. Koelemeij, D. J. Wineland, and T. Rosenband, Phys. Rev. Lett. 104, 070802 (2010).
  2. N. Huntemann, C. Sanner, B. Lipphardt, C. Tamm, and E. Peik, Phys. Rev. Lett. 116, 063001 (2016).
  3. Y. Huang, H. Guan, P. Liu, W. Bian, L. Ma, K. Liang, T. Li, and K. Gao, Phys. Rev. Lett. 116, 01300 (2016).
  4. M. Takamoto, I. Ushijima, N. Ohmae, T. Yahagi, K. Kokado, H. Shinkai, and H. Katori, Nat. Photonics 14, 411 (2020).
  5. G. Lion, I. Panet, P. Wolf, C. Guerlin, S. Bize, and P. Delva, J. Geodesy 91, 597 (2017).
  6. W. F. McGrew, X. Zhang X, R. J. Fasano, S. A. Schaffer, K. Beloy, D. Nicolodi, R. C. Brown, N. Hinkley, G. Milani, M. Schioppo, T. H. Yoon, and A. D. Ludlow, Nature 564, 87 (2018).
  7. R. M. Godun, P. B. R. Nisbet-Jones, J. M. Jones, S. A. King, L. A. M. Johnson, H. S. Margolis, K. Szymaniec, S. N. Lea, K. Bongs, and P. Gill, Phys. Rev. Lett. 113, 210801 (2014)
  8. N. Huntemann, B. Lipphardt, Chr. Tamm, V. Gerginov, S. Weyers, and E. Peik, Phys. Rev. Lett. 113, 210802 (2014).
  9. V. Dzuba, V. V. Flambaum, M. S. Safronova, S. G. Porsev, T. Pruttivarasin, M. A. Hohensee, and H. Ha ner, Nature Phys. 12, 465 (2016).
  10. C. Sanner, N. Huntemann, R. Lange, C. Tamm, E. Peik, M. S. Safronova, and S. G. Porsev, Nature 567, 204 (2019).
  11. L. S. Dreissen, C.-H. Yeh, H. A. Fu¨rst, K. C. Grensemann, T. E. Mehlst¨aubler, Nature Commun. 13, 7314 (2022).
  12. A. Arvanitaki, J. Huang, and K. V. Tilburg, Phys. Rev. D 91, 015015 (2015).
  13. Y. V. Stadnik and V. V. Flambaum, Phys. Rev. Lett. 115, 201301 (2015).
  14. O. N. Prudnikov, S. V. Chepurov, A. A. Lugovoy, K. M.Rumynin, S. N. Kuznetsov, A. V. Taichenachev, V. I. Yudin, and S. N. Bagayev, Quant. Electron. 47, 806 (2017).
  15. S. V. Chepurov, A. A. Lugovoy, O. N. Prudnikov, A. V. Taichenachev, and S. N. Bagayev, Quant. Electron. 49, 412 (2019).
  16. Н. В Семенин, А. С. Борисенко, И. В. Заливако, И. А. Семериков, М. Д. Аксенов, К. Ю. Хабарова, Н. Н. Колачевский, Письма в ЖЭТФ 116, 74 (2022).
  17. R. Grimm, Yu. B. Ovchinnikov, A. I. Sidorov, and V. S. Letokhov, Phys. Rev. Lett. 65, 3210 (1990).
  18. J. S¨oding, R. Grimm, Yu. B. Ovchinnikov, Ph. Bouyer, and Ch. Salomon, Phys. Rev. Lett. 78, 1420 (1997).
  19. O. N. Prudnikov, A. S. Baklanov, A. V. Taichenachev, A. M. Tumaikin, and V. I. Yudin, JETP 117, 222 (2013).
  20. O. N. Prudnikov, A. V. Taichenachev, and V. I. Yudin, Quant. Electron. 47, 438 (2017).
  21. C. Corder, B. Arnold, X. Hua, and H. Metcalf, JOSA B 32, B75 (2015).
  22. J. Dalibard and C. Cohen-Tannoudji, J. Phys. B. 18, 1661 (1985).
  23. J. Javanainen, Phys. Rev. A 44, 5857 (1991).
  24. O. N. Prudnikov, A. V. Taichenachev, A. M. Tumaikin, and V. I. Yudin, JETP 88, 433 (1999).
  25. V. K. Khersonskii, A. N. Moskalev, and D. A. Varshalovich, Quantum Theory of Angular Momentum, World Scienti c, Singapore (1988).
  26. O. N. Prudnikov, A. V. Taichenachev, A. M. Tumaikin, and V. I. Yudin, Phys. Rev. A 75, 023413 (2007).
  27. O. N. Prudnikov, R. Ya. Ilenkov, A. V. Taichenachev, A. M. Tumaikin, and V. I. Yudin, JETP 112, 939 (2011).
  28. A. V. Bezverbnyi, O. N. Prudnikov, A. V. Taichenachev, A. M. Tumaikin, and V. I. Yudin, JETP 96, 383 (2003)
  29. A. V. Bezverbnyi, O. N. Prudnikov, A. V. Taichenachev, A. V. Tumaikin, and V. I. Yudin, JETP 101, 584 (2005).
  30. A. P. Kazantsev, G. I. Surdutovich, and V. P. Yakovlev, Mechanical Action of Light on Atoms, World Scienti c (1990).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах