Охлаждение иона иттербия-171 в полихроматическом поле

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Email: oleg.nsu@gmail.com
Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630090 Россия

О. Н. Прудников

Новосибирский государственный университет;Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: viyudin@mail.ru
Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630090 Россия

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).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).