Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

A Holographic DMD setup for Addressing Individual Atoms in an Optical Lattice / Entwicklung einer holographischen Addressierung einzelner Atome im optischen Gitter mittels eines DMDs

N. Akhlaq

Published Jan 1, 2023• 0 citations
OpenAlex

Related papers

2D Holographic optical lattices for single atom manipulations

Aline Vernier, Lucas Béguin, Thierry Lahaye +1 more

•Nov 23, 2011•0 citations

Interorbital spin exchange in a state-dependent optical lattice

Luis Riegger

Diese Arbeit beschreibt die Realisierung eines zustandsabhängigen optischen Gitters für Ytterbium-Quantengase mit zwei elektronischen Orbitalen sowie die Beobachtung einer einstellbaren interorbitalen Spinaustauschkopplung zwischen mobilen und lokalisierten magnetischen Momenten.Ultrakalte Gase erdalkaliartiger Atome wie Ytterbium in derartigen optischen Gittern eignen sich als vielfältige Modellsysteme zur Simulation von Phänomenen und Aggregatzuständen aus der Festkörperphysik, welche durch einen orbitalen Freiheitsgrad bestimmt sind.Beispiele hierfür sind die Physik schwerer Fermionen, Kondo-Spinabschirmung sowie der kolossale magnetoresistive Effekt in Kondo-artigen Modellen.Fermionische Ytterbiumatome im elektronischen Grundzustand und im metastabilen, angeregten Uhrenzustand weisen eine unterschiedliche Beweglichkeit im optischen Gitter auf, analog zu Elektronen in verschiedenen Festkörperorbitalen. Eine starke Entkopplung des Kernspins vom elektronischen Drehimpuls führt zu einer SU(N )-Symmetrie der interorbitalen Wechselwirkungen und bedingt hiermit die Entstehung einer natürlichen Spinaustauschkopplung mittels zweier unabhängiger Streukanäle.Wir präsentieren die Umsetzung unseres orbitalen optischen Gittersystems, welche auf den unterschiedlichen Polarisierbarkeiten der Uhrenzustände beruht und allgemeingültig für alle erdalkaliartigen Atome ist.Das optische Gitter erhält die SU(N )-Symmetrie der Wechselwirkungen weitgehend und die starke Lokalisierung der elektronisch angeregten Atome beschränkt verlustreiche Kollisionsprozesse.Mit der kontrollierten Herstellung von Mischungen in verschiedenen Kernspins und Orbitalen, welche den Spinaustauschwechselwirkungen unterliegen, unternehmen wir einen ersten Schritt zur Realisierung des Kondo-Gittermodells mit ultrakalten Atomen.Mit Hilfe optischer Spektroskopie zwischen der beiden Uhrenzuständen charakterisieren wir die starken interorbitalen Wechselwirkungen in Gegenwart des Gitterpotentials.In Fall niedriger Gitterfüllfaktoren führt die Kombination der starken interorbitalen Wechselwirkungen und der Mobilität der Grundzustandsatome zu einer effektiven Spinaustauschkopplung, analog zu der im Kondo-Modell.Wir beobachten den Austauschprozess anhand der Magnetisierungsdynamik, welche durch ein anfängliches Spin-Ungleichgewicht zwischen den Orbitalen induziert wird.Weiterhin zeigen wir, dass die Austauschkopplung mittels der Gittertiefe resonant gesteuert werden kann.Der zu Grunde liegende Mechanismus basiert auf der Kopplung an gebundene Zustände des Spin-Singulett-Streukanals.

•Jan 1, 2019•0 citations

2D holographic optical lattices for single atom manipulations

Lucas Béguin, Aline Vernier, Thierry Lahaye +1 more

•Jun 4, 2012•0 citations

Kühlen und Positionieren eines Atoms in einem optischen Resonator

S. Nußmann

Die vorliegende Dissertation beschreibt Experimente mit einzelnen Atomen in einem optischen Resonator hoher Finesse.Bei Beleuchtung des Atoms mit einem transversalen Pumplaser kommt es in Kombination mit einer resonatorunabhängigen Stehwellen-Dipolfalle und dem Vakuumfeld des Resonators zu dreidimensional wirkenden Kühlkräften, die zur Präparation einzelner Atome im Zentrum der Resonatormode verwendet werden.Durch Verschieben der Stehwellenfalle kann die Atom-Resonator-Kopplung exakt eingestellt werden.Für die Experimente wurde eine neue Apparatur aufgebaut, in der Atome aus einer magnetooptischen Falle mit Hilfe einer Dipolfalle zum optischen Resonator transportiert werden.Die dort gespeicherten Atome weisen Temperaturen unter der Doppler-Grenze auf, sie sind gut in der Mode lokalisiert und bleiben im Mittel 17 s lang gespeichert.Zudem kann aus der Photonenstreurate die Anzahl der gespeicherten Atome bestimmt werden.

•Apr 1, 2006•2 citations

Increasing the Atomic Density in a Dark Optical Lattice

Vladimir Elman

This thesis explores ensembles of ultracold atoms, trapped and cooled in dark optical lattices. In this type of optical lattice, atoms are trapped in quantum states which are decoupled from the trapping light field. Therefore, elastic scattering - the main process limiting the density of atoms in optical lattices - is significantly reduced. This entails the chance to overcome the density limit existing in conventional optical lattices. We explore a novel scheme for density enhancement which allows for a four-fold density increase over the initial density of the magneto-optical trap (MOT). We load atoms from the MOT into a modified optical lattice consisting of a three-dimensional dark optical lattice and a far-detuned optical dipole trap. Atoms are now cooled down in the potentials of dark optical lattice at typical densities of a MOT. The enhancement procedure is based on a time sequence composed of cooling and trapping cycles inside the dark optical lattice and cycles of free evolution in an array of microscopic potentials formed by the dipole trap. Im Rahmen dieser Arbeit werden kalte Atome in einem dunklen optischen Gitter untersucht. In diesem Typ von optischem Gitter sind die Atome in Zustanden gefangen, die nur schwach mit dem Lichtfeld wechselwirken. Dadurch ist die elastische Komponente der Photonenstreuung, die in konventionellen optischen Gittern fur die Begrenzung der atomaren Dichte verantwortlich ist, erheblich reduziert. Deswegen wird es moglich in dunklen optischen Gittern die Dichtebegrenzung konventioneller optischer Gitter zu ubertreffen. Wir untersuchen eine neue Methode der Dichteerhohung, mit der wir einen vierfachen Anstieg der atomaren Dichte gegenuber der Anfangsdichte in der MOT erreichen. Die Atome werden aus einer magneto-optischen Falle in eine Uberlagerung von zwei optischen Fallen geladen. Diese ist durch ein drei-dimensionales dunkles optisches Gitter und eine fernverstimmte optische Stehwellen-Dipolfalle gebildet. Das Verfahren der Dichteerhohung basiert auf abwechselnden Zyklen der Kuhlung und Lokalisierung in dem dunklen optischen Gitter und Zyklen der freier Expansion in den Mikropotentialen der optischen Stehwellen-Dipolfalle.

•Mar 16, 2005•0 citations

2D Holographic optical lattices for single atoms manipulation

Lucas Béguin, Aline Vernier, Thierry Lahaye +1 more

Bulletin of the American Physical Society•Jun 5, 2012•0 citations
Diese Arbeit beschreibt die Realisierung eines zustandsabhängigen optischen Gitters für Ytterbium-Quantengase mit zwei elektronischen Orbitalen sowie die Beobachtung einer einstellbaren interorbitalen Spinaustauschkopplung zwischen mobilen und lokalisierten magnetischen Momenten.Ultrakalte Gase erdalkaliartiger Atome wie Ytterbium in derartigen optischen Gittern eignen sich als vielfältige Modellsysteme zur Simulation von Phänomenen und Aggregatzuständen aus der Festkörperphysik, welche durch einen orbitalen Freiheitsgrad bestimmt sind.Beispiele hierfür sind die Physik schwerer Fermionen, Kondo-Spinabschirmung sowie der kolossale magnetoresistive Effekt in Kondo-artigen Modellen.Fermionische Ytterbiumatome im elektronischen Grundzustand und im metastabilen, angeregten Uhrenzustand weisen eine unterschiedliche Beweglichkeit im optischen Gitter auf, analog zu Elektronen in verschiedenen Festkörperorbitalen. Eine starke Entkopplung des Kernspins vom elektronischen Drehimpuls führt zu einer SU(N )-Symmetrie der interorbitalen Wechselwirkungen und bedingt hiermit die Entstehung einer natürlichen Spinaustauschkopplung mittels zweier unabhängiger Streukanäle.Wir präsentieren die Umsetzung unseres orbitalen optischen Gittersystems, welche auf den unterschiedlichen Polarisierbarkeiten der Uhrenzustände beruht und allgemeingültig für alle erdalkaliartigen Atome ist.Das optische Gitter erhält die SU(N )-Symmetrie der Wechselwirkungen weitgehend und die starke Lokalisierung der elektronisch angeregten Atome beschränkt verlustreiche Kollisionsprozesse.Mit der kontrollierten Herstellung von Mischungen in verschiedenen Kernspins und Orbitalen, welche den Spinaustauschwechselwirkungen unterliegen, unternehmen wir einen ersten Schritt zur Realisierung des Kondo-Gittermodells mit ultrakalten Atomen.Mit Hilfe optischer Spektroskopie zwischen der beiden Uhrenzuständen charakterisieren wir die starken interorbitalen Wechselwirkungen in Gegenwart des Gitterpotentials.In Fall niedriger Gitterfüllfaktoren führt die Kombination der starken interorbitalen Wechselwirkungen und der Mobilität der Grundzustandsatome zu einer effektiven Spinaustauschkopplung, analog zu der im Kondo-Modell.Wir beobachten den Austauschprozess anhand der Magnetisierungsdynamik, welche durch ein anfängliches Spin-Ungleichgewicht zwischen den Orbitalen induziert wird.Weiterhin zeigen wir, dass die Austauschkopplung mittels der Gittertiefe resonant gesteuert werden kann.Der zu Grunde liegende Mechanismus basiert auf der Kopplung an gebundene Zustände des Spin-Singulett-Streukanals.
Die vorliegende Dissertation beschreibt Experimente mit einzelnen Atomen in einem optischen Resonator hoher Finesse.Bei Beleuchtung des Atoms mit einem transversalen Pumplaser kommt es in Kombination mit einer resonatorunabhängigen Stehwellen-Dipolfalle und dem Vakuumfeld des Resonators zu dreidimensional wirkenden Kühlkräften, die zur Präparation einzelner Atome im Zentrum der Resonatormode verwendet werden.Durch Verschieben der Stehwellenfalle kann die Atom-Resonator-Kopplung exakt eingestellt werden.Für die Experimente wurde eine neue Apparatur aufgebaut, in der Atome aus einer magnetooptischen Falle mit Hilfe einer Dipolfalle zum optischen Resonator transportiert werden.Die dort gespeicherten Atome weisen Temperaturen unter der Doppler-Grenze auf, sie sind gut in der Mode lokalisiert und bleiben im Mittel 17 s lang gespeichert.Zudem kann aus der Photonenstreurate die Anzahl der gespeicherten Atome bestimmt werden.
This thesis explores ensembles of ultracold atoms, trapped and cooled in dark optical lattices. In this type of optical lattice, atoms are trapped in quantum states which are decoupled from the trapping light field. Therefore, elastic scattering - the main process limiting the density of atoms in optical lattices - is significantly reduced. This entails the chance to overcome the density limit existing in conventional optical lattices. We explore a novel scheme for density enhancement which allows for a four-fold density increase over the initial density of the magneto-optical trap (MOT). We load atoms from the MOT into a modified optical lattice consisting of a three-dimensional dark optical lattice and a far-detuned optical dipole trap. Atoms are now cooled down in the potentials of dark optical lattice at typical densities of a MOT. The enhancement procedure is based on a time sequence composed of cooling and trapping cycles inside the dark optical lattice and cycles of free evolution in an array of microscopic potentials formed by the dipole trap. Im Rahmen dieser Arbeit werden kalte Atome in einem dunklen optischen Gitter untersucht. In diesem Typ von optischem Gitter sind die Atome in Zustanden gefangen, die nur schwach mit dem Lichtfeld wechselwirken. Dadurch ist die elastische Komponente der Photonenstreuung, die in konventionellen optischen Gittern fur die Begrenzung der atomaren Dichte verantwortlich ist, erheblich reduziert. Deswegen wird es moglich in dunklen optischen Gittern die Dichtebegrenzung konventioneller optischer Gitter zu ubertreffen. Wir untersuchen eine neue Methode der Dichteerhohung, mit der wir einen vierfachen Anstieg der atomaren Dichte gegenuber der Anfangsdichte in der MOT erreichen. Die Atome werden aus einer magneto-optischen Falle in eine Uberlagerung von zwei optischen Fallen geladen. Diese ist durch ein drei-dimensionales dunkles optisches Gitter und eine fernverstimmte optische Stehwellen-Dipolfalle gebildet. Das Verfahren der Dichteerhohung basiert auf abwechselnden Zyklen der Kuhlung und Lokalisierung in dem dunklen optischen Gitter und Zyklen der freier Expansion in den Mikropotentialen der optischen Stehwellen-Dipolfalle.