Supersymmetry-assisted high-fidelity ground state preparation of single neutral atom in an optical tweezer
光镊中的中性原子量子比特阵列是一种很有前途的量子计算平台。尽管实验取得了进展，但实现中性原子量子计算的主要障碍是量子比特初始化。在这里，我们提出超对称性-粒子物理学中发展的理论框架-可以用于中性原子量子比特的超高保真度初始化。我们证明了通过将所有激发态原子抽离到一个超对称的辅助光镊中，可以在光镊的振动基态确定性地制备单个原子。该方案适用于实际高斯光镊中的玻色子和费米子原子量子比特，为利用中性原子实现大规模量子计算、模拟和信息处理奠定了基础。
2021-02-10 quant-ph
Alignment and Optimisation of Optical Tweezers on Trapped Ions
本文提出用单个囚禁离子作为探针对准和表征光镊，测得最小束腰与理论值一致，并利用空间光调制器实现光镊数量扩展以操控多个离子。
2024-06-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Sub-Doppler cooling of trapped ions using optical tweezers
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；QuSoft
提出一种利用中空光镊与微波驱动实现囚禁离子晶体亚多普勒冷却的方案，通过西西弗斯冷却机制，对多达三个离子实现快速冷却，可作为多普勒冷却与基态冷却的中间步骤。
2026-09-24 physics.atom-ph quant-ph
The Effect of Micromotion and Local Stress in Quantum simulation with Trapped Ions in Optical Tweezers
本研究探讨了光学镊子囚禁离子量子模拟中微运动、局部应力及强度噪声对相互作用的影响，发现微运动可规避，局部应力增益可忽略，但需亚百分比强度稳定。
2022-02-28 cond-mat.str-el physics.atom-ph quant-ph
Scalable quantum computing stabilised by optical tweezers on an ion crystal
由于囚禁离子系统具有无与伦比的长寿命量子比特相干性，并且可以支持高保真度的量子操纵，因此如何扩大系统规模成为实用目的的必然任务。在这项工作中，我们从理论上分析了可扩展性与被困离子阵列的物理限制，并提出了一个可行的架构方案，原则上允许任意数量的离子量子位，其开销仅与系统大小线性缩放。该方案依赖于可调尺寸的陷阱结构、通过光镊稳定离子晶体以及在不接触存储信息的情况下连续交感冷却的组合思想。我们证明了光镊的照射通过有效地钉扎离子，提升运动基模的频率来修改运动谱。通过这样做，我们使阵列的结构不容易受到热激励，并抑制位置波动，以确保忠实的门操作。最后，我们还探讨了局部行为的冷却时，一个子阵列是孤立的光镊从其他部分的晶体。
2019-10-18 quant-ph
Coulomb coupling between two nanospheres trapped in a bichromatic optical tweezer
本文利用1064 nm与976 nm双色激光构建相距约9微米的双光学镊，通过纳米球表面电荷的库仑力实现两球轴向运动强耦合，并由简正模避免交叉加以验证。
2024-08-05 physics.optics quant-ph
Trapped arrays of alkaline earth Rydberg atoms in optical tweezers
具有里德伯介导相互作用的中性原子量子比特是开发大规模相干量子系统的领先平台。在迄今为止的大多数实验中，里德伯态没有被限制基态原子的相同势捕获，导致原子损失和对可实现的相互作用时间的限制。在这项工作中，我们证明了里德堡态的碱土金属原子，镱，可以稳定地捕获相同的红色失谐光镊，也限制了基态，通过利用Yb $^+$离子核心的极化率。使用以前未观察到的\tripletS系列，我们证明了捕获的里德伯原子寿命超过$100\,μ$ s，并观察到没有证据的自动或光电离从陷阱光为这些国家。我们测量了$T_2 = 59$和$μ$在两个里德堡能级之间的相干时间，超过了相同条件下未被俘获的里德伯原子的28个$μ$的寿命。这些结果对于延长里德伯原子阵列的相互作用时间进行量子模拟和计算是有希望的，并且对于在循环态或低温环境中利用延长的Rydberg寿命是至关重要的。
2019-12-19 physics.atom-ph quant-ph
Optical tweezer-controlled entanglement gates with trapped ion qubits
本文提出以光镊照射离子作为控制量子比特的纠缠协议，并在三离子链上实验演示类似 Toffoli 门的受控 Mølmer–Sørensen 操作，且可推广为单脉冲实现 n-受控酉操作。
2025-06-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Recent progress on the manipulation of single atoms in optical tweezers for quantum computing
本文综述了我们在利用光镊囚禁的单个铷原子编码量子信息方面的最新进展。我们在这个系统上演示了单个量子比特的旋转，并测量了量子比特的相干性。我们将量子比特移动数十微米的距离，并表明相干性是保留的。我们还在两个镊子之间转移了一个量子位原子，并且没有显示出相干性的损失。最后，我们描述了我们在利用光子发射和双光子干涉实现两原子条件纠缠方面所取得的进展。
2007-08-24 quant-ph
Prototype of a phonon laser with trapped ions
我们提出了一个可调谐声子激光器原型与一个大的捕获离子阵列，其中一些离子有效地钉扎的光镊，从而隔离的离子，模仿作为声子激光谐振腔的声腔的子集。腔损耗可以通过镊子强度和“壁厚”来控制，即用于隔离的钉扎离子的数量。我们利用蓝边带激光器泵浦谐振腔，研究了腔模的激射动力学特性，如阈值行为、布居数分布、二阶相干性和谱线窄化等。该方案可以推广到由几个离子形成的多个腔模式组成的谐振器，在那里我们证明了模式竞争和同步的激光模式已经发展。
2020-11-16 quant-ph
Control and Manipulation of Cold Atoms in Optical Tweezers
被激光捕获的中性原子是在量子计算机或模拟器中存储和处理信息的最有前途的候选者之一。应用程序当然需要一个可扩展的和灵活的方案来寻址和操纵原子。我们现在已经通过实施一种快速而通用的方法来动态控制被困在光镊中的中性原子的位置，从而使这一点成为现实。光镊是由空间光调制器（SLM）控制和成形大量的光学偶极力陷阱而产生的。被囚禁的原子能够适应潜在环境的任何变化，这样人们就可以重新排列并随机访问原子陷阱阵列中的各个位置。
2012-03-21 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Relaxing constraints on data acquisition and position detection for trap stiffness calibration in optical tweezers
光镊在从生物学到物理学的各个领域都有应用。使用捕获的颗粒进行定量测量所需的基本步骤之一是镊子的弹性常数的校准。这可以通过功率谱密度分析，从粒子的位置的前向散射检测来完成。在这项工作中，我们提出并实验测试简化这样的测量过程，旨在减少记录数据的后处理和处理具有频率依赖性电子噪声的采集设备。在简化镊子设置的同一行中，我们还提出了一个刀口检测方案，可以替代标准的位置敏感探测器。
2020-04-06 quant-ph
Interacting Circular Rydberg Atoms Trapped in Optical Tweezers
本研究测量并表征了光镊中两个圆形里德伯原子间的共振偶极-偶极相互作用，实现电场方向调控，并利用该作用观测原子相对运动及自旋-运动耦合。
2024-07-04 physics.atom-ph quant-ph
Superresolution microscopy of optical fields using tweezer-trapped single atoms
我们实现了一种利用单个囚禁$^{87}$ Rb原子的扫描探针显微镜，用于测量亚波长空间分辨率的光场。我们的显微镜通过检测由近共振光驱动的单个原子的荧光，并通过荧光速率的变化确定来自其他局部光场的原子跃迁的交流斯塔克位移来操作。我们基准的显微镜通过测量两个驻波高斯模式的法布里-珀罗谐振腔的光学波长为1560 nm和781 nm。我们达到了300 nm的空间分辨率，这是superresolving相比，由780 nm波长的检测光的限制。通过使传感器适应于经由其施加在原子上的力来表征光场，来增强对短长度尺度特征的灵敏度。
2022-02-28 physics.atom-ph quant-ph
Trapped Ion Quantum Computing using Optical Tweezers and the Magnus Effect
我们考虑使用紧聚焦光镊在囚禁离子中实现量子逻辑门。镊子焦点附近的强极化梯度导致离子上的量子位状态依赖力。我们表明，这些可以用来实现在晶体中的离子量子比特对量子逻辑门。由这种效应产生的量子位态依赖力存在于垂直于激光束传播方向的平面上，从而开辟了与离子晶体运动模式耦合的新途径。所提出的门不需要离子的基态冷却，并且不依赖于Lamb-Dicke近似，尽管紧密聚焦的光束的腰部需要与其波长相当，以便实现所需的场曲。此外，门可以在基态和磁场不敏感的时钟状态量子位上执行，而不需要反向传播的激光场。这简化了设置并消除了由于选通激光束之间的相位不稳定性而引起的误差。最后，我们表明，在门执行的缺陷，特别是指向错误$<30$纳米镊子减少门保真度从$\mathcal F\gtrsim 0.99998$到$\gtrsim 0.999$。
2023-01-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Tweezer-assisted subwavelength positioning of atomic arrays in an optical cavity
本文提出用光镊在高精细度驻波腔内亚波长定位并组装无缺陷 ^87Rb 原子阵列，效率较概率方法提升 4 个数量级，并转入二维腔内晶格以支持强耦合多量子比特量子网络。
2025-02-19 quant-ph
Two-dimensional transport and transfer of a single atomic qubit in optical tweezers
量子计算机有能力在某些计算问题上超越经典计算机。已经提出了几种可扩展的量子计算架构。一个有吸引力的架构是一组物理上独立的量子位，排列在三个空间区域中，其中（i）初始化的量子位存储在寄存器中，（ii）两个量子位被放在一起以实现门，以及（iii）执行量子位的读出。对于基于中性原子的架构，连接这些区域的一种自然方法是使用光镊在系统内移动量子位。在这封信中，我们演示了量子比特的相干传输，编码在一个亚微米镊子中捕获的原子上，在一个典型的光阱阵列中原子之间的距离。此外，我们在两个镊子之间转移一个量子比特，并表明这种操作也保持了量子比特的相干性。
2007-05-02 quant-ph
Quantum Sensing in Tweezer Arrays: Optical Magnetometry on an Individual-Atom Sensor Grid
本研究构建了含数百个单原子位点的可扩展光镊阵列量子传感平台，实现二维磁场高分辨并行映射，支持亚微米级单原子扫描，测得98(29)nT磁场分辨率与25μT/Hz^1/2灵敏度。
2024-03-08 quant-ph
Energy distribution and cooling of a single atom in an optical tweezer
实验研究了强聚焦偶极阱中单个铷原子在不同冷却方式下的能量分布。用两种不同的方法测量原子的平均能量，我们证明了辐射冷却原子的能量分布接近于热的。然后，我们演示了如何减少能量的单原子，首先通过绝热冷却，然后通过截断的玻尔兹曼分布的单原子。这提供了一种非确定性的方式来制备原子在低微开尔文温度，接近基态的捕获势。
2008-09-24 quant-ph
Extended Single-Atom Tweezer Arrays in High-Cooperativity Cavity-QED
Laboratoire Kastler Brossel, ENS-Université PSL, Sorbonne Université, Collège de France（卡斯特勒-布罗塞尔实验室，巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学，索邦大学，法兰西公学院）；Pasqal SAS（帕斯卡尔公司）
研究基于腔量子电动力学的量子技术挑战，通过结合无背景位点分辨荧光成像与集体耦合，在光纤微腔中实现单原子光镊阵列，单原子协同性\(\mathcal{C} \sim 90\)，为多体腔量子电动力学建立高协同性平台。
2026-07-24 quant-ph
Coupling light to an atomic tweezer array in a cavity
本文提出中等精细度光学腔可克服超波长原子光镊阵列的高级衍射散射损失，并通过优化晶格间距实现高效原子-光子耦合。
2023-12-18 quant-ph
Detecting dark matter using optically trapped Rydberg atom tweezer arrays
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；The University of Tokyo（东京大学）；Kyoto University（京都大学）；KEK（高能加速器研究机构）；Tohoku University（东北大学）；University of Toronto（多伦多大学）
本文提出利用瑞利德堡原子陷阱阵列探测波状暗物质的新方案，通过观察暗物质诱导的电场引起的激发来探测暗物质，利用磁场的塞曼和磁化率移位扫描暗物质质量，以暗光子暗物质为例展示其高灵敏度探测暗光子耦合强度和质量参数空间的能力。
2026-05-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A dual-region ytterbium tweezer apparatus with an in-vacuum nanofiber cavity
Nanofiber Quantum Technologies, Inc.（纳米光纤量子技术公司）；Department of Applied Physics, Waseda University（早稻田大学应用物理系）；RIKEN Center for Quantum Computing (RQC), RIKEN（理化学研究所量子计算中心）
该研究提出一种双区域镊子系统，通过移动黏胶输运原子至真空内纳米光纤腔附近，实现单原子装载，寿命达9.5秒，验证了架构的可行性。
2026-09-23 quant-ph
Entangling identical bosons in optical tweezers via exchange interaction
我们首先设计了一个方案，通过光镊捕获的原子量子比特对之间的受控碰撞来实现通用纠缠门。其次，我们提出了一个修改方案，允许通过选择性激发原子贝尔对的准备，适合于不需要通用性的量子信息处理应用。这两个计划是由相同的复合粒子的固有对称性，最初提出的Hayes等人。我们的计划提供了一种技术，用于产生加权图状态，纠缠资源的量子通信，和一个有前途的方法来执行一个“无漏洞”贝尔测试在一个实验室。
2007-12-15 quant-ph
Optimal control transport of neutral atoms in optical tweezers at finite temperature
本文研究有限温度下光镊中中性原子输运的最优控制与量子速度极限，分析激光噪声影响，证明开环最优控制可将输运保真度提升高达89%，并模拟释放-捕获测量以支持闭环控制。
2024-08-26 quant-ph
Single atom movement with dynamic holographic optical tweezers
本文报道了一种用于囚禁单原子的动态全息光镊的实验实现。利用液晶空间光调制器显示的动态相位全息图实现光镊。实验证明了利用这种动态势囚禁和移动单个铷原子的可能性，并研究了其局限性。我们的结果表明，单原子在光镊中的高几率转移可以在比阱腰大得多的大步阶中进行。本文讨论了全息光阱中的光强闪烁现象及其抑制技术。在动态镊子的损失和加热速率进行测量，没有多余的损失或加热相比，观察到静态陷阱。
2020-01-09 physics.atom-ph quant-ph
Array of Individual Circular Rydberg Atoms Trapped in Optical Tweezers
本文首次在可编程光学瓶形光束阵列中实现单个圆形里德堡原子的激光囚禁，并通过空间与能级选择性光学探测观测其寿命及阱内振荡。
2023-04-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A Generalized Theory for Optical Cooling of a Trapped Atom with Spin
本文提出统一理论框架，涵盖多种光镊冷却机制，通过模拟验证并推导各机制极限，提出实现基态冷却的新策略，有助于减少热退相干并提升分子组装效率。
2024-09-19 physics.atom-ph quant-ph
A quantum-network register assembled with optical tweezers in an optical cavity
针对量子系统规模化扩展难题，研究提出利用光镊与光学晶格在光学腔中确定性组装二维原子阵列的量子寄存器，实现近90%效率的多路复用原子-光子纠缠，为分布式量子信息处理提供新路径。
2024-07-12 quant-ph
Influence of Laser Intensity Fluctuation on Single-Cesium Atom Trapping Lifetime in a 1064-nm Microscopic Optical Tweezer
由1064 nm红失谐激光的强聚焦单空间模高斯光束组成的光镊可以将单个铯原子限制在光强的最强点。我们可以用它来相干操纵单量子比特和单光子源。由于背景原子的撞击、光镊的光强起伏以及原子的残余热运动等因素，原子在光镊中的囚禁寿命很短。本文分析了背景气压、光镊的囚禁频率以及光镊的参量加热对原子囚禁寿命的影响。结合基于声光调制器（AOM）的外反馈回路，将1064 nm激光在时域上的强度波动从$\pm$ 3.360 $\%$抑制到$\pm$ 0.064 $\%$，抑制带宽达到约33 kHz。单个Cs原子在显微光镊中的囚禁寿命从4.04 s延长到6.34 s。
2020-03-18 physics.atom-ph quant-ph
Cooling a single atom in an optical tweezer to its quantum ground state
我们报道了在光镊中单个中性原子冷却到三维振动基态的过程。在采用拉曼边带冷却数十毫秒后，我们通过边带光谱测量了~ 90%的三维基态占据。我们进一步观察到囚禁原子的自旋和运动态的相干控制。我们的演示表明，一个光镊，形成一个简单的紧密聚焦的光束，创建足够的限制有效的边带冷却。这种基态中性原子的来源将有助于许多量子模拟和逻辑应用，需要一个多功能的平台来存储和操纵超冷的单个中性原子。例如，这些结果将改善目前研究原子-光子耦合和里德伯量子逻辑门的光镊实验，并可能提供新的机会，如快速生产单偶极分子或在镊子阵列中进行量子模拟。
2012-11-29 physics.atom-ph quant-ph
Reservoir-based deterministic loading of single-atom tweezer arrays
提出基于冷原子储备阱和缓冲阱的模块化方案，将冷原子积累与量子寄存器操作解耦，实现了六边形目标结构的确定性装载，显著提升了数据率并开辟了连续运行的新路径。
2023-08-02 physics.atom-ph quant-ph
Gray molasses cooling of $^{39}$K atoms in optical tweezers
稳健的冷却和无损成像是光镊中捕获的中性原子的许多新兴应用的先决条件，例如它们在量子信息科学和模拟量子模拟中的应用。然而，冷却和成像的任务可能会受到挑战，因为它们各自的光学跃迁存在大的陷阱引起的位移。在这里，我们探讨了一个系统的$^{39}$ K原子被困在近失谐（$780$ nm）的光镊，这导致相对较小的差分（地面与激发态）斯塔克位移。我们证明，简单和强大的加载，冷却和成像，可以通过组合寻址的D $_\textrm{1}$和D $_\textrm{2}$过渡。当在D $_\textrm{2}$跃迁上成像时，我们可以同时在D $_\textrm{1}$跃迁上应用$Λ$增强的灰色糖蜜（GM），通过光谱滤波为单原子成像保留低背景。使用D $_\textrm{1}$冷却期间和之后的陷阱加载，我们证明了增强的加载效率，以及冷却到低温。这些结果表明，通过使用资源高效的近失谐光镊和GM冷却，在光镊中加载和冷却大型钾原子阵列的简单而稳健的路径。
2021-08-26 physics.atom-ph quant-ph
Raman Sideband Cooling in Optical Tweezer Arrays for Rydberg Dressing
利用光镊捕获单个中性原子并与里德堡态激光耦合，为量子模拟提供了一个快速、灵活的生成可配置原子阵列的平台。该平台特别适合研究各种几何形状的量子自旋系统。然而，对于需要连续捕获的实验，由捕获势和温度加宽引起的不均匀光位移施加了严重的限制。在这里，我们将展示如何拉曼边带冷却允许一个克服这些限制，因此，准备阶段里德伯敷料镊子阵列。
2020-12-30 physics.atom-ph quant-ph
Multi-reservoir enhanced loading of tweezer atom arrays
提出一种利用多个储库镊子迭代装载的方法，在锶原子双波长镊子阵列中实现96%装载率，增强重排协议，减少时间和功耗，支持更多原子。
2024-07-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Lamb-Dicke Dynamics of Interacting Rydberg Atoms Coupled to the Motion of an Optical Tweezer Array
研究耦合到光镊阵列运动的Rydberg原子在不同陷俘频率下的Lamb-Dicke动力学，通过建模内部与运动自由度，揭示了光镊相干运动对多体原子集体动力学的影响及多种动力学相变。
2025-06-27 physics.atom-ph quant-ph
Narrow-line cooling and imaging of Ytterbium atoms in an optical tweezer array
工程可控、强相互作用的多体量子系统是量子模拟和量子信息处理的前沿。光镊中的激光冷却中性原子阵列由于其灵活性和通过里德伯态产生强相互作用的潜力而成为一个有前途的平台。现有的中性原子阵列实验使用碱金属原子，但碱土金属原子在相干性和控制方面具有许多优势，也为精密测量和计时的新应用打开了大门。在这项工作中，我们提出了一种技术来捕获单个碱土类镱（Yb）原子的光镊阵列。窄的$^1S_0$ - $^3P_1$互组合线用于在532 nm处的魔波长光镊中的冷却和成像。低多普勒温度允许在饱和强度附近成像，从而导致非常高的原子检测保真度。我们通过观察罕见的（$10^4$图像中的$<$ 1）自发量子跳跃进入和脱离亚稳态来具体证明成像保真度。我们还展示了随机加载的原子到一个二维的，144位的镊子阵列。该平台将推动量子信息处理、量子模拟和精密测量的发展。所展示的窄线多普勒成像也可以应用于镊子阵列或量子气体显微镜，使用具有类似跃迁的其他原子，如铒和镝。
2018-10-24 physics.atom-ph quant-ph
Quantum-noise quenching in atomic tweezers
从理论上研究了从超冷玻色子储层中提取单个原子或分子的效率，该效率是基于激光的协议，将原子形成凝聚体的超精细状态耦合到另一个稳定状态，在该状态下，原子在碰撞封锁制度中经历紧势，即量子镊子。到紧阱的单原子基态的转移效率从根本上受到凝聚体的集体模式的限制，这些模式是热激发和动态激发的。对于足够长的激光脉冲，由于这些激发而产生的噪声可以被抑制，从而实现高效率。这些结果表明，该方案可以应用于中性原子的镊子阱量子寄存器的初始化。
2011-04-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fiber-pigtailed optical tweezer for single-atom trapping and single-photon generation
我们展示了一个微型的，光纤耦合的光镊捕获单个原子。同样的光纤用于捕获单个原子并读出其荧光。为了获得较低的本底能级，对光镊进行了斩波，并测量了斩波频率对原子寿命的影响。我们使用单原子作为780 nm的单光子源，测量了发射光子的二阶关联函数。由于其微型，坚固，光纤尾设计，这种镊子可以在广泛的实验中实现，其中单个原子被用作资源。
2013-10-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Preparation of ultra-cold atomic-ensemble arrays using time-multiplexed optical tweezers
我们使用基于时间复用声光偏转器的光镊将超冷铯原子捕获在一维原子系综阵列中。对于2.5 $μ$ K和50 nK之间的温度，我们研究了光镊脉冲之间的最大时间，保留在一个单一的陷阱中的原子数。这个时间提供了一个估计的最大数量的网站在一个阵列的时间复用光镊。我们演示了蒸发冷却的原子阵列中的多达25个光镊陷阱和制备的原子在一个盒子的潜力。此外，我们展示了三种不同的协议，从一个不断扩大的超冷原子云转移的原子系综阵列的制备。这些导致制备平均由$\sim$ 100个原子组成的高达74个原子系综的阵列。
2022-07-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
High-Fidelity, Low-Loss State Detection of Alkali-Metal Atoms in Optical Tweezer Traps
本研究利用简单探测光束实现光镊中铯原子基态超精细态的高保真低损耗探测，探测失真度较此前结果优一个数量级，无需复杂光学系统和严苛真空条件。
2022-10-05 physics.atom-ph quant-ph
Generation of Motional Squeezed States for Neutral Atoms in Optical Tweezers
Institute for Molecular Science, National Institutes of Natural Sciences（国立自然科学研究所分子科学研究所）；Nanomaterials and Nanotechnology Research Center (CINN-CSIC), Universidad de Oviedo (UO)（阿斯图里亚斯自治区乌维多大学纳米材料与纳米技术研究中心）；Université Paris-Saclay, Institut d’Optique Graduate School, CNRS, Laboratoire Charles Fabry（巴黎萨克雷大学）；SOKENDAI (The Graduate University for Advanced Studies)（综合研究大学院大学）；RIKEN Center for Quantum Computing (RQC), RIKEN（理化学研究所）
中性原子在光学镊子中通过压缩运动实现更精确的位置控制，实验展示了5.8 dB的压缩效果。
2025-05-15 physics.atom-ph quant-ph
Fast single-atom preparation in optical tweezers via Rydberg blockade
Princeton University（普林斯顿大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
利用镊内里德伯阻塞和自电离，在微秒时间尺度上从多原子光镊中选择性移除单原子，实现快速单原子制备。
2026-06-02 physics.atom-ph quant-ph
Motional ground-state cooling of single atoms in state-dependent optical tweezers
本文提出一种利用频率啁啾依次寻址红边带跃迁的新型激光冷却方案，在态依赖光镊中实现$^{88}$Sr单原子运动基态冷却，无需魔幻阱条件，并可用于原子阵列组装及分子、离子体系。
2023-08-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Trapping single atoms on a nanophotonic circuit with configurable tweezer lattices
纳米光子学附近的被困原子形成了一个令人兴奋的平台，用于自下而上合成强相互作用的量子物质。诱导可调谐的长程原子-原子与光子相互作用的能力为探索多体物理和量子光学提供了机会。在这里，我们实现了一个可配置的光镊阵列在一个平面光子电路定制冷原子集成和控制的捕获和高保真成像的一个或多个原子直接在光子结构上的阵列。使用光传送带由一个移动的光晶格内的镊子势，我们表明，单个原子可以从一个水库运输到附近的光子接口，潜在地允许无缺陷的原子纳米光子混合晶格的合成。我们的实验平台可以与普通的平面光子波导和谐振器集成，有望实现片上多体量子光学和量子技术的应用。
2019-04-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optical tweezers throw and catch single atoms
本研究提出并实验验证了用光镊投掷和捕获自由飞行单原子的方案，实现了高效的原子传输，为基础物理研究、非光子量子通信及飞行量子比特量子计算提供了新途径。
2022-12-02 physics.acc-ph physics.atom-ph quant-ph
A Protocol for Shielding-Enhanced Loading of Single Polar Molecules into Optical Tweezers
Harvard University（哈佛大学）；Harvard-MIT Center for Ultracold Atoms（哈佛-麻省理工学院超冷原子中心）
该研究提出结合静电场与微波场的碰撞屏蔽方案，可高保真制备光镊中的单个NaCs极性分子，为构建高填充极性分子光镊阵列提供有效手段。
2026-09-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Optimal recoil-free state preparation in an optical atom tweezer
针对原子镊子中单光子拉比脉冲引起的反冲退相干问题，提出结合拉比与力脉冲工程的最优协议，在广泛参数范围内实现远低于当前技术标准的保真度，缓解量子操作中的普遍挑战。
2024-11-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Blinking optical tweezers for atom rearrangements
本文提出闪烁光镊方法，用单个光镊顺序释放和重捕 M 个原子，在仅需每原子 1/M 功率的情况下实现 N×M 阵列的保持与重排，为大规模量子比特系统提供可扩展平台。
2025-02-07 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Impact-parameter selective Rydberg atom collision by optical tweezers
本研究利用光镊控制里德堡铷原子的碰撞参数与能量，通过原子损失数据提取碰撞概率并计算碰撞截面，结合量子与经典模拟揭示了量子效应显著的关键参数区间。
2024-12-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Parallel assembly of arbitrary defect-free atom arrays with a multi-tweezer algorithm
无缺陷原子阵列是量子信息处理和量子模拟的重要先驱。然而，大规模无缺陷原子阵列的实现可能具有挑战性，这是由于在重新排列随机加载的原子以实现期望的靶阵列时遇到的损失。在这里，我们展示了一种新的并行重排算法，使用多个移动镊子独立排序和压缩原子阵列的方式，自然避免原子碰撞。具有高度的并行性，我们的算法提供了一个降低移动复杂度相比，单镊子算法和现有的多镊子算法。我们进一步确定的最佳并行度是一个算法的加速和多镊子不均匀性的影响之间的平衡。225原子阵列的无缺陷的概率被证明是高达33（1）%，在室温下设置后，多个周期的重排。这里提出的算法可以实现任何目标阵列的几何形状与底层的周期性结构。
2022-12-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Enhanced atom-by-atom assembly of arbitrary tweezers arrays
我们报告了扩展[Barredo et al.，Science 354，1021（2016）]，我们使用它在光镊中创建超过100个单原子的满载目标阵列，从随机加载的半填充初始阵列开始。我们描述了四种变体的排序算法，（i）允许减少组装所需的移动次数，以及（ii）允许组装任意的非规则目标阵列。最后，我们实验证明了这种增强的汇编程序的各种目标阵列的性能。
2020-11-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
In-situ equalization of single-atom loading in large-scale optical tweezers arrays
我们报道了在$\sim4$ ~K低温环境中，用光镊捕获300多个单个$^{87}$ Rb原子，实现了大规模组装阵列。对于具有$N_{\rm a}=324$原子的阵列，组装过程导致实现的$\sim37\%$中的无缺陷阵列。为了实现这一高组装效率，我们均衡的加载概率的陷阱内的阵列，使用一个闭环优化的每个光镊的功率，基于荧光时间轨迹的分析加载在陷阱中的原子。
2022-08-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Preparation of hundreds of microscopic atomic ensembles in optical tweezer arrays
我们提出了可编程的二维阵列的微观原子系综组成的400多个网站，几乎均匀的填充和小的原子数波动。我们的方法涉及直接投影的光图案从数字图像处理设备具有高的空间分辨率到一个光学煎饼陷阱作为一个水库。这使得可以在单个步骤中以高占用数量和每个镊子的低功率要求装载大的镊子阵列。每个原子系综被限制为$\sim 1\,μ$ m $^3$，具有从20到200个原子的可控占据和（亚）泊松原子数波动。因此，它们非常适合于量子模拟和实现集体编码的里德堡原子量子比特的大阵列，用于量子信息处理。
2019-12-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
