Okhlazhdenie iona itterbiya-171 v polikhromaticheskom pole

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

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.

References

  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).

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies