Adiabatic Mach-Zehnder interferometer via an array of trapped ions
我们探讨了在横向场中通过一系列服从量子伊辛模型的囚禁离子实现海森堡限制马赫-曾德尔干涉的可能性。基于增加Ising相互作用，然后减小横场的绝热过程，我们证明了从顺磁性到铁磁性的完美转变，它可以用作多离子Mach-Zehnder干涉术的分束器。实现的NOON状态的离子，使海森堡限制干涉。使用目前可用的技术，超冷离子，我们讨论了我们的计划与全球业务的实验可行性。
2012-03-22 physics.atom-ph quant-ph
RF-induced heating dynamics of non-crystallized trapped ions
我们调查的非结晶（熔化）离子的能量动力学，限制在一个保罗陷阱。熔化离子所经历的非周期性库仑相互作用形成用于从射频（rf）场到离子的非保守能量转移的介质，该过程被称为rf加热。我们研究射频加热通过分析数值模拟的非结晶离子运动中的保罗陷阱电位，其中的离子的长期运动的能量在离散的间隔变化，对应于离子-离子碰撞。这些碰撞的分析是用来作为一个基础，以获得一个简化的模型，射频加热能量动力学，从中我们得出结论，射频加热速率主要取决于射频场强度。我们证实了该模型的可预测性实验：两个捕获的$^{40}$钙$^{+}$离子被确定性地驱动熔化，和他们的荧光速率被用来推断离子的能量。从模拟和实验结果中，我们概括了有效的熔融囚禁离子的再结晶所需的实验参数。
2021-04-21 physics.atom-ph quant-ph
Universal hybrid quantum computing in trapped ions
使用离散和连续变量子系统，量子信息的混合方法可以为相同的物理资源提供更多的量子计算能力。在这里，我们提出了一个混合方案，可以用来产生必要的高斯和非高斯操作的通用连续变量量子计算在囚禁离子。该方案利用两个线性自旋运动相互作用产生一组广泛的非线性有效的自旋运动相互作用，包括一个和两个模式压缩，分束器，和三压缩操作中捕获的离子系统。我们讨论了可能的实验实现使用激光为基础的和激光的方法。
2021-05-12 physics.atom-ph quant-ph
Coupling trapped ions to a nanomechanical oscillator
本文实现了一种将金属纳米线与激光冷却囚禁离子耦合的混合系统，展示了共振与非共振耦合及离子相干运动激发，为离子-机械混合量子系统和双向协同冷却开辟了新途径。
2023-12-01 physics.atom-ph quant-ph
Entangling quantum gate in trapped ions via Rydberg blockade
本文从理论上分析了利用离子里德伯态间的偶极相互作用在两个囚禁的Ca $^+$离子间实现纠缠量子门的方法。在非均匀电场中，由于电子自由度和振动自由度之间的强耦合，囚禁离子的里德伯激发动力学通常受到机械力的强烈影响。我们证明，这种有害的影响可以克服通过使用出现从附近的里德伯态的微波耦合的修饰状态。同时，这些修饰态表现出长程偶极相互作用，我们用它来实现一个可控的绝热相位门。我们的研究突出了一条通往囚禁离子量子处理器的路线，其中量子门独立于振动模式实现。
2013-06-25 physics.atom-ph quant-ph
Demonstration of a dressed-state phase gate for trapped ions
我们演示了Bermudez等人提出的捕获离子纠缠门方案。[Phys. Rev. A 85，040302（2012）]。强载流子和单边带跃迁的同时激发使得能够确定性地产生纠缠态。该方法适用于磁场不敏感状态，对热激发是鲁棒的，包括从量子位退相误差的动态解耦，并且与具有捕获离子的一些其他纠缠门相比，在实验实现中提供了简化。我们实现了0.974（4）的贝尔态保真度，并确定了主要的误差来源。
2013-04-23 physics.atom-ph quant-ph
Cooling Techniques for Trapped Ions
本书的这一章介绍和概述了冷却被困离子的方法。主要对象是进入该领域的研究人员。它并不打算作为一个全面的调查和历史帐户的广泛文献关于这一主题。我们提出了几种冷却方案背后的物理思想，概述了它们的数学描述，并指出了对更深入研究这一主题有用的相关文献。
2014-09-24 physics.atom-ph quant-ph
Comment on "Space-Time Crystals of Trapped Ions": And Yet it Moves Not !
对李同仓等人“囚禁离子的时空晶体”的评论（PRL 109，163001（2012）; arXiv：1206.4772
2012-11-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Analogue quantum simulation of superradiance and subradiance in trapped-ions
讨论了一种利用N个量子比特离子和一个共振冷却离子的线性链对超辐射和亚辐射进行模拟量子模拟的方案。我们开发了一个简单的分析模型，表明量子比特子空间的动力学收敛到那些云进行迪克超辐射和亚辐射。我们提供了完整的离子链的数值模拟，并表明，他们收敛到我们的分析模型预测的动力学没有拟合参数。我们还绘制出达到这种收敛所需的参数制度。
2019-11-22 physics.atom-ph quant-ph
Phonon-number-resolving Detection of Multiple Local Phonon Modes in Trapped Ions
我们提出并证明了声子数分辨检测的多个本地声子模式的陷阱离子链。为了减轻声子跳跃的影响，在检测过程中，每个本地声子模式的概率振幅映射到辅助长寿命的运动基态。然后进行顺序的状态依赖荧光检测。在实验中，我们成功地观察到了两个离子中两个局域声子模的时间演化，包括两个局域声子模之间的声子数关联。
2019-09-30 physics.atom-ph quant-ph
Trapped ions in Rydberg-dressed atomic gases
我们从理论上研究了浸没在超冷气体里德伯装扮的原子中的囚禁离子。通过偶极禁戒跃迁的非共振耦合，绝热原子-离子势可以变为排斥势。我们研究了原子和单个囚禁离子之间的能量交换，发现这些排斥作用在超冷区会抑制朗之万碰撞。因此，所提出的系统避免了最近观察到的混合原子-离子系统中的离子加热所造成的耦合到离子的射频捕获场，并保持超冷温度，即使在存在过量的微动。
2017-06-29 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg excitation of trapped cold ions: A detailed case study
我们提供了一个详细的理论和概念研究计划的实验，激发里德堡态的离子被困在一个保罗陷阱。最终目标是利用里德伯离子之间的强态依赖相互作用来实现量子信息处理协议和模拟强相互作用自旋系统的动力学。我们强调这种方法的承诺时，结合高度的控制和读出的量子态在被困离子晶体与新颖的和快速的门计划的基础上相互作用的巨大里德伯原子的偶极矩。我们讨论了预期的理论和实验挑战的方式实现。
2011-04-15 physics.atom-ph quant-ph
A scheme for quantum-logic based transfer of accuracy in polarizability measurement for trapped ions using a moving optical lattice
针对囚禁离子光原子钟受黑体辐射影响产生钟跃迁频移、现有极化率测量受激光功率校准精度限制的问题，提出基于量子逻辑的极化率测量精度转移方案，无需高精度激光功率校准，还可参照类氢离子实现高精度极化率转移。
2024-01-16 physics.atom-ph quant-ph
Surface-electrode trap with an integrated permanent magnet for generating a magnetic-field gradient at trapped ions
我们报告的表面电极陷阱与SmCo磁铁安排在一个四极配置下的陷阱电极。因为磁铁和被捕获的离子之间的距离可以小到几百微米，所以在没有任何热管理的情况下产生大的磁场。使用单个捕获的$^{40}$ Ca $^+$离子在几个位置处的塞曼分裂来测量磁场梯度，并且获得36 T/m的场梯度。这样的场梯度对于产生状态依赖力是有用的，这对于使用射频或微波辐射的量子模拟和/或量子门操作是重要的。
2016-10-01 physics.atom-ph quant-ph
Programmable quantum simulations of bosonic systems with trapped ions
本文提出一种利用囚禁离子晶体中的声子进行玻色系统量子模拟的互补方法，通过囚禁离子自旋激发介导，实现对密集玻色耦合图的高度可编程控制，适用于玻色采样及长程玻色与自旋-玻色哈密顿量模拟等难题。
2022-07-27 physics.atom-ph quant-ph
Sub-microsecond entangling gate between trapped ions via Rydberg interaction
在比相干时间短得多的时间尺度上产生大系统中的量子纠缠是强大的量子模拟和计算的关键。被囚禁的离子是最精确控制和最好隔离的量子系统之一，具有通过几十微秒内的少离子晶体的振动运动操作的低误差纠缠门。为了超越经典计算机所能处理的复杂性水平，主要的挑战是在大离子晶体中实现快速纠缠操作。极性分子和里德伯原子系统中强的偶极-偶极相互作用允许更快的纠缠门，但与捕获离子相比的稳定的状态无关的限制需要在这些系统中得到证明。在这里，我们结合了这些方法的好处：我们报告了一个$700\,\mathrm{ns}$两离子纠缠门，利用被困里德伯离子之间的强偶极相互作用，并产生一个贝尔态与$78\%$保真度。门误差的来源被识别，并预测低于$0.2\%$的总误差的实验可实现的参数。此外，我们预测，剩余耦合到运动模式贡献$\sim 10^{-4}$门误差在一个大的离子晶体的100个离子。这为显着加速和扩大捕获离子量子计算机和模拟器提供了新的途径。
2019-08-29 physics.atom-ph quant-ph
Transport-enabled entangling gate for trapped ions
我们实现了一个两量子比特纠缠Mølmer-Sørensen相互作用，通过传输两个共同捕获的$^{40}\mathrm{Ca}^{+}$离子通过一个固定的，双色光束内的表面电极保罗陷阱。我们描述了一个程序，用于实现一个恒定的多普勒频移在运输过程中，使用精细的时间调整的移动限制潜力。通过激光束传输的离子的固定相互作用持续时间以及动态变化的交流斯塔克位移需要改变用于固定门的校准程序。我们使用的相互作用，以产生贝尔态与那些在同一系统中进行的固定门的结晶度相称。这一结果确立了将离子输运积极纳入量子信息纠缠操作的可行性。
2022-02-01 physics.atom-ph quant-ph
Measurement-Induced Heating of Trapped Ions
本研究实验发现囚禁离子在量子比特状态测量期间因荧光态光子散射导致极快加热，并提出基于量子轨迹的框架准确重现实验结果，统一描述了连续与离散源的离子加热现象。
2024-10-15 physics.atom-ph quant-ph
Optimized pulsed sideband cooling and enhanced thermometry of trapped ions
解析边带冷却是一种标准技术，用于将多普勒极限以下的捕获离子冷却到接近其运动基态。然而，用于边带冷却的最常见的方法隐含地依赖于低多普勒冷却温度和紧密限制的离子，并且它们不能针对不同的实验条件进行优化。在这里，我们介绍了一个框架，计算最快的可能的脉冲边带冷却序列为给定数量的脉冲和一组实验参数，我们验证其改进相比，传统的方法，使用一个被困的$^{171}$ Yb $^+$离子。经过广泛的冷却，我们发现，离子的运动分布是明显的非热，因此不服从标准的测温技术。因此，我们开发和实验验证一种改进的方法来测量边带冷却后的离子温度。这些技术将使更有效的冷却和温度计内捕获的离子系统，特别是那些具有高的初始温度或空间扩展的离子波包。
2021-09-28 physics.atom-ph quant-ph
Micromotion compensation of trapped ions by qubit transition and direct scanning of dc voltages
本文提出一种利用激光驱动量子比特跃迁结合直流电压扫描来测量和抑制囚禁离子过量微运动的方法，通过贝塞尔展开分析跃迁速率推导补偿电压，为量子计算中的微运动补偿提供了补充途径。
2023-12-02 physics.atom-ph quant-ph
Zero-Point cooling and low heating of trapped 111Cd+ ions
本文报道了射频（Paul）阱中~（111）Cd ~+离子的基态激光冷却。被困离子运动的加热速率测量两种不同的捕获几何形状和电极材料，其中没有努力屏蔽原子镉源的电极。测得的低加热速率表明，捕获的111 Cd+离子可能非常适合涉及原子运动的量子控制的实验，包括量子信息科学中的应用。
2004-04-25 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph quant-ph
Reply to Comment on "Space-Time Crystals of Trapped Ions"
这是对Patrick Bruno（arXiv：1211.4792）对我们论文（Phys. Rev. Lett. 109，163001（2012））。
2013-06-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Space-time crystals of trapped ions
自发对称性破缺可以导致时间晶体和空间晶体的形成。在这里，我们提出了一个时空晶体的捕获离子和方法来实现它的实验上限制离子在一个环形的陷阱势与静态磁场。由于库仑排斥，离子自发地形成空间环晶体。这种离子晶体在具有分数磁通的磁场中能以最低量子能态持续旋转。捕获离子的持续旋转产生了时间顺序，导致时空晶体的形成。我们表明，这些时空晶体是强大的直接实验观察。我们还研究了有限温度对持续旋转的影响。所提出的囚禁离子的时空晶体为探索多体物理和物质的新兴性质提供了一个新的维度。
2013-06-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Observation of Cold Collisions between Trapped Ions and Trapped Atoms
我们展示了一个双阱系统，非常适合于研究被困离子和被困原子之间的冷碰撞。使用Yb $^+$离子被限制在一个保罗陷阱和Yb原子的磁光阱，我们研究了几种同位素的碰撞能量下降到400 neV（5 mK）的电荷交换碰撞。在原子极化率为143 a. u时，测量的$6 \times 10^{-10}$ cm $^{3}$ s $^{-1}$的速率系数在碰撞能量的四个数量级上是常数，与半经典Langevin模型的结果符合得很好.
2009-02-04 physics.atom-ph
Laser cooling of trapped ytterbium ions with an ultraviolet diode laser
我们展示了一个紫外二极管激光系统的冷却被困镱离子。激光功率和线宽与以前的基于谐振倍频的系统相当，但该系统更简单，更鲁棒，更便宜。我们使用激光系统来冷却限制在线性保罗陷阱中的少量镱离子。从观测到的光谱，我们推断最终温度< 270 mK。
2005-11-29 physics.atom-ph
Quantum computing with trapped ions: a beginner's guide
本文是一篇面向初学者的教学文章，介绍囚禁离子量子计算的基本原理，并依据 DiVincenzo 准则评估其作为可扩展量子计算平台的可行性。
2023-09-17 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Measuring molecular electric dipoles using trapped atomic ions and ultrafast laser pulses
研究了由离子和电偶极子组成的混合量子系统。我们展示了如何捕获的离子可以用来测量由经典偶极子产生的小电场。我们讨论了该计划的应用程序来测量冷极性分子的电偶极矩，其内部状态可以控制超快激光脉冲，通过捕获它们在附近的被困离子。
2015-01-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Sympathetic rotational cooling of large trapped molecular ions
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
通过协同旋转冷却技术，实现对分子离子旋转态的高效冷却，为量子信息处理和高精度光谱学提供新的可能性。
2026-02-03 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Photodissociation of trapped Rb$^+_2$ : Implications for simultaneous trapping of atoms and molecular ions
从理论和实验上研究了$^{85}$ Rb磁光阱（MOT）冷却光对$_2^+$ Rb分子离子的直接光解作用。振动激发的Rb $_{2}^{+}$离子由Rb MOT中光缔合形成的Rb $_{2}$分子的光电离产生，并被捕获在改进的球形Paul阱中。测量了在MOT冷却光存在下被捕获的Rb $_{2}^{+}$离子信号的衰减速率，并观察到与我们计算的分子离子光解离速率一致。由于MOT光的光解离机制预计是活跃的，因此对于所有的homopolymer双原子碱金属分子离子是普遍的。
2016-09-29 physics.atom-ph
Experimental implementation of laser cooling of trapped ions in strongly inhomogeneous magnetic fields
本文展示了在强非均匀磁场中对分段线性 Paul 阱中囚禁的 $^{40}$Ca$^+$ 离子实现高效多普勒激光冷却，并利用塞曼效应位置依赖性绘制磁场图，为混合囚禁冷离子与中性分子实验及量子科学研究奠定基础。
2023-09-06 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Cooling of trapped ions by resonant charge exchange
两种最广泛使用的离子冷却方法是激光冷却和通过弹性碰撞（EC）的感应冷却。在这里，我们展示了另一种冷却离子的方法，该方法是基于被困离子和超冷母原子之间的共振电荷交换（RCE）。具体地，被捕获的Cs $^{+}$离子通过与共捕获的超冷Cs原子的碰撞以及分别通过与共捕获的超冷Rb原子的碰撞而冷却。我们观察到Cs原子对Cs $^{+}$离子的冷却比Rb原子对Cs $^{+}$离子的冷却更有效。这表明除了Cs-Cs $^{+}$情况下的弹性离子-原子碰撞通道之外，还存在一种冷却机制，即通过RCE冷却。通过实验确定了RCE的冷却效率，发现碰撞前冷却比EC冷却高两个数量级。这一结果为进一步研究原子-离子杂化系统中电子跳跃电荷输运提供了实验依据。
2018-04-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Dark resonance spectra of trapped ions under the influence of micromotion
本研究针对环形Paul阱中钙离子的微运动影响暗共振光谱的问题，提出可拟合测量结果的理论模型以估算微运动调制幅度，还发现了微运动加热及大过剩微运动下冷却受损的现象。
2024-02-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Detection Techniques for Trapped Ions
各种技术被用来检测存储在电磁阱中的带电粒子的存在，它们的能量，质量或它们的内部状态。探测方法可以依赖于捕获粒子数量的变化（破坏性方法）或使用离子与电磁辐射的相互作用作为探测捕获粒子的非破坏性工具。本文介绍了各种方法，讨论了基本的操作模式，并通过描述最近的实现完成。
2013-11-28 physics.atom-ph
Micromotion-Synchronized Pulsed Doppler Cooling of Trapped Ions
我们提出并证明了一种新的方法，多普勒冷却捕获的离子晶体的微动幅度的分布可能是大的和不均匀的。该技术使用与陷阱RF同步的多普勒冷却光脉冲，当离子的速度接近节点时，该脉冲选择性地靶向离子，从而通过单一色调的冷却光在晶体上实现更均匀的冷却。我们提出了一个理论框架，描述了这种技术是实用的，并提供了一个简单的实验演示。
2023-02-09 physics.atom-ph
Frequency Metrology on single trapped ions in the weak binding limit: The 3s1/2-3p3/2 transition in 24-Mg+
我们证明了一种方法，在未解决的运动边带的限制，被困离子的精密光谱。通过共振冷却的结晶离子链，我们抑制了不利的温度变化引起的光谱激光，通常会导致一个扭曲的线profle，并获得一个Voigt的轮廓可以忽略不计的失真。我们应用该方法测量了单个24-Mg+离子中与天体物理学相关的D2跃迁的绝对频率，得到1072082934.33（16）MHz，比以前的结果提高了近400倍。此外，我们还得到了激发态寿命为3.84（10）ns。
2009-01-16 physics.atom-ph
On Measuring the Electron Electric Dipole Moment in Trapped Molecular Ions
捕获的双原子分子离子可以被证明是一个敏感的探针的永久电子电偶极矩（eEDM）。我们建议使用地面或亚稳态$^3Δ_1$水平，由于其高极化率和大的EDM增强因子。离子允许简单的捕获和长的询问时间，但是需要时变的电偏置场以便探测eEDM。我们讨论了实验设计以及在快速时变电场中进行精密光谱测量的挑战。
2011-07-18 physics.atom-ph
Precision determination of the ground-state hyperfine splitting of trapped ${}^{113}$Cd${}^{+}$ ions
我们测量了${}^{113}$ Cd ${}^{+}$离子的基态超精细分裂为15199862855.02799（27）Hz，分数不确定度为$1.8\times10^{-14}$ .离子被捕获和激光冷却在一个线性四极保罗陷阱。分数频率稳定度被测量为${4.2} \times 10^{-13}/\sqrtτ $，从高信噪比的Ramsey条纹获得，并在近5小时的测量时间内获得，这接近于从Dick效应估计的短期稳定度极限。我们的结果与以前报道的值是一致的，但测量精度是迄今为止获得的最好结果的四倍。
2021-10-24 physics.atom-ph
Determining temperature and Rabi frequency regarding trapped ions in Doppler cooling: An analytic investigation
激光多普勒冷却是离子俘获的必要条件，也是实现超冷离子的第一步。在多普勒冷却中，由于缺乏有效的实验手段，离子温度和激光离子耦合的实验监测一直是一个难点。在这里，我们分析探讨多普勒冷却过程中的捕获离子，例如$^{40}$钙$^{+}$，通过解决的摩擦系数在多普勒冷却相对于热浴，特别是，浴与大的加热速率。我们给出了由三能级电磁感应透明引起的冷却和加热的四个区域，并提出了一种通过多普勒冷却窗口测量拉比频率的实用方法。此外，激光冷却的离子的最终温度可以得到分析的情况下，一个弱的热浴，而对于强的热浴，这需要数值处理，由于多普勒频移和大的Lamb-Dicke参数的参与。我们的分析结果将有助于理解许多实验观察，如组态相变，声子激光和热囚禁离子的热力学。
2019-02-01 physics.atom-ph
Theoretical and Numerical studies of the positions of cold trapped ions
我们研究了线性晶体结构中的Paul阱所限制的冷离子的性质，由于其在实际量子计算中的应用，该系统具有相当大的电流兴趣。采用理论和数值计算相结合的方法，导出了离子位置的半经验公式。
1997-11-24 physics.atom-ph physics.optics
Blue-sky bifurcation of ion energies and the limits of neutral-gas sympathetic cooling of trapped ions
通过与中性缓冲气体的碰撞来对被捕获的离子进行交感冷却对于各种现代科学领域是至关重要的，包括基础化学、质谱、核物理和粒子物理以及原子和分子物理。尽管其广泛使用了四十多年，但其基本局限性仍然存在公开问题。为了探索这些限制，在这里，我们研究了10个钡离子浸入300万激光冷却的钙原子气体中的稳态演化。我们观察和解释的非平衡行为的出现证明了分叉的离子稳态温度，参数化的离子数。我们表明，这种行为导致的限制，在创建和维护的捕获的离子使用中性气体的交感冷却的冷样品。这些结果为研究非平衡态热力学提供了一条途径。
2016-08-11 physics.atom-ph
Dipolar quantum logic for freely-rotating trapped molecular ions
我们认为实际的可行性，使用直接的，电偶极-偶极相互作用的共同捕获的分子离子的强大的量子逻辑，而不需要静态极化场。与静态电偶极子相反，振荡偶极矩的使用动态地将偶极子从实验室场（包括阱本身的电场）中分离。此外，这种实现方式不需要运动的量子控制，潜在地消除了离子阱量子计算可扩展性的主要障碍。由于极化场是电磁辐射，即使是在太赫兹范围内分裂的状态对也可以完全极化。
2018-06-25 physics.atom-ph
3D Sisyphus Cooling of Trapped Ions
利用激光偏振梯度，在线性Paul阱中实现了对处于Lamb-Dicke区及其附近的$^{171}$ Yb $^+$离子的3D Sisyphus冷却.的冷却速率和最终的平均动能的一个单一的离子的特征在于作为激光强度的函数，并比较半经典和量子模拟。西西弗斯冷却也适用于一个线性串的四个离子，以获得1-3个量子的平均能量的所有振动模式，一个大约数量级的减少低于多普勒冷却的能量。这用于实现随后的有效边带激光冷却。
2016-03-03 physics.atom-ph
Cold trapped molecular ions and hybrid platforms for ions and neutral particles
本文回顾了冷陷俘分子离子领域的最新进展，重点介绍了新型混合原子-离子平台中的冷化学实验以及基于量子逻辑方案的高精度分子量子态制备与探测技术，这些进展为精密测量、量子技术和化学动力学等领域奠定了重要基础。
2023-11-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Direct frequency comb spectroscopy of trapped ions
首次报道了囚禁离子的直接频率梳谱。结果表明，用上转换波长为393 nm的频率梳激光可以直接激发钙离子的4s^2S_（1/2）-4p^2P_（3/2）跃迁。使用搁置方案来执行过渡的检测以抑制来自非谐振梳状模式的背景信号。所测得的f=761 905 012.7（0.5）MHz的过渡频率提出了两个数量级以上的精度的改善。
2008-12-22 physics.atom-ph physics.optics
Collisional cooling of light ions by co-trapped heavy atoms
我们实验证明冷却被困离子与共捕获，更高质量的中性原子的碰撞。结果表明，较轻的$^{39}$ K $^{+}$离子，通过电离$^{39}$ K原子在磁光阱（MOT），当被困在离子阱中，随后允许通过与超冷，较重的$^{85}$ Rb原子在MOT碰撞冷却时，表现出较长的陷阱寿命比没有本地化的$^{85}$ Rb MOT原子。一个类似的冷却被困的$^{85}$ Rb $^{+}$离子由超冷$^{133}$ Cs原子在MOT中也证明了在不同的实验配置，以验证这种机制的离子冷却的局部和中心的超冷中性原子。我们的研究结果表明，本地化的冷原子冷却的离子持有任何质量比，从而使更广泛的一类原子离子系统的研究，无论其质量。
2016-12-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Superstatistical velocity distributions of cold trapped ions in molecular dynamics simulations
我们提出了一个现实的分子动力学治疗的激光冷却的离子在射频离子阱，避免了以前作出的简化，如建模激光冷却作为摩擦力和结合成一个单一的有效加热力的个别加热机制。基于这种实现，我们表明，不频繁的能量碰撞的单个离子与背景气体分子导致显着加热的整个离子系综和随时间变化的长期系综温度，这体现在一个超统计的时间平均速度分布的离子。这一发现的实验测定的离子温度和速率常数的冷化学反应的影响进行了讨论。
2015-10-14 physics.atom-ph physics.chem-ph
