当前位置: X-MOL 学术Phys. Rev. Lett. › 论文详情
Double-Electromagnetically-Induced-Transparency Ground-State Cooling of Stationary Two-Dimensional Ion Crystals
Physical Review Letters ( IF 8.385 ) Pub Date : 2021-01-13 , DOI: 10.1103/physrevlett.126.023604
Mu Qiao; Ye Wang; Zhengyang Cai; Botao Du; Pengfei Wang; Chunyang Luan; Wentao Chen; Heung-Ryoul Noh; Kihwan Kim

We theoretically and experimentally investigate double-electromagnetically-induced transparency (double-EIT) cooling of two-dimensional ion crystals confined in a Paul trap. The double-EIT ground-state cooling is observed for Yb171+ ions with a clock state, for which EIT cooling has not been realized like many other ions with a simple Λ scheme. A cooling rate of n¯˙=34(±1.8)ms1 and a cooling limit of n¯=0.06(±0.059) are observed for a single ion. The measured cooling rate and limit are consistent with theoretical predictions. We apply double-EIT cooling to the transverse modes of two-dimensional (2D) crystals with up to 12 ions. In our 2D crystals, the micromotion and the transverse mode directions are perpendicular, which makes them decoupled. Therefore, the cooling on transverse modes is not disturbed by micromotion, which is confirmed in our experiment. For the center of mass mode of a 12-ion crystal, we observe a cooling rate and a cooling limit that are consistent with those of a single ion, including heating rates proportional to the number of ions. This method can be extended to other hyperfine qubits, and near ground-state cooling of stationary 2D crystals with large numbers of ions may advance the field of quantum information sciences.

中文翻译:

固定二维离子晶体的双电磁感应透明基态冷却

我们在理论上和实验上研究了限制在Paul阱中的二维离子晶体的双电磁感应透明(double-EIT)冷却。观察到双EIT基态冷却b171+ 带有时钟状态的离子,没有像其他许多离子一样简单地实现EIT冷却 Λ方案。冷却速度为ñ¯˙=34±1.8多发性硬化症-1个 冷却极限为 ñ¯=0.06±0.059观察单个离子。测得的冷却速率和极限与理论预测一致。我们将双EIT冷却应用于具有12个离子的二维(2D)晶体的横向模。在我们的2D晶体中,微运动和横向模式方向是垂直的,这使它们解耦。因此,横向运动的冷却不会受到微运动的干扰,这在我们的实验中得到了证实。对于12离子晶体的质心模式,我们观察到的冷却速率和冷却极限与单个离子的一致,包括与离子数量成比例的加热速率。该方法可以扩展到其他超精细量子位,并且具有大量离子的固定2D晶体的近基态冷却可以推动量子信息科学领域的发展。
更新日期:2021-01-13
全部期刊列表>>
微生物研究
亚洲大洋洲地球科学
NPJ欢迎投稿
自然科研论文编辑
ERIS期刊投稿
欢迎阅读创刊号
自然职场,为您触达千万科研人才
spring&清华大学出版社
城市可持续发展前沿研究专辑
Springer 纳米技术权威期刊征稿
全球视野覆盖
施普林格·自然新
chemistry
物理学研究前沿热点精选期刊推荐
自然职位线上招聘会
欢迎报名注册2020量子在线大会
化学领域亟待解决的问题
材料学研究精选新
GIANT
ACS ES&T Engineering
ACS ES&T Water
屿渡论文,编辑服务
阿拉丁试剂right
上海中医药大学
浙江大学
清华大学
南科大
北京理工大学
清华
隐藏1h前已浏览文章
课题组网站
新版X-MOL期刊搜索和高级搜索功能介绍
ACS材料视界
清华大学-1
武汉大学
浙江大学
天合科研
x-mol收录
试剂库存
down
wechat
bug