Оптимизация спектра нормальных частот линейных ионных кристаллов в ловушках Пауля для EIT-охлаждения с использованием оптической решетки
Л. А. Акопян+, И. В. Заливако*, К. Е. Лахманский+, К. Ю. Хабарова*+, Н. Н. Колачевский*+
+Российский квантовый центр, 121205 Москва, Россия
*Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, 119991 Москва, Россия
Abstract
Ионы в радиочастотных ловушках находят широкое применение в различных
областях прикладной и фундаментальной физики, таких как метрология и квантовые
вычисления. Одной из важных задач, необходимых для проведения современных
экспериментов, является глубокое охлаждение ионных кристаллов. В работе
представлены результаты теоретических исследований по увеличению эффективности
глубокого охлаждения линейных ионных кристаллов методом электромагнитно-индуцированной
прозрачности (EIT-охлаждения) путем наложения на радиочатотную
ловушку оптической решетки. Показано, что данный метод позволяет сузить
частотный диапазон, занимаемый различными колебательными модами ионов, и
увеличить их аксиальные частоты движения без нарушения линейной конфигурации
кристалла. Так, для кристалла из 8 ионов в ловушке Пауля с секулярными частотами
ωz = 2π× 100 кГц и ωr = 2π× 650 кГц, приложение
оптической решетки позволяет сузить диапазон частот, занимаемый колебательными
модами, в 2 раза. Исследована зависимость оптимальной мощности оптической
решетки для сужения колебательного спектра от количества частиц в ловушке и ее
параметров.