Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2025 preprint

Isotope-agnostic motional ground-state cooling of neutral Yb atoms

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
0Institutions déclarées
0Pays d’affiliation déclarés

Le résumé fourni par la source

Efficient high-fidelity ground-state cooling of motional degrees of freedom is crucial for applications in quantum simulation, computing and metrology. Here, we demonstrate direct ground-state cooling of fermionic $^{171}$Yb and bosonic $^{174}$Yb atoms in two- and three-dimensional magic-wavelength optical lattices on the ultranarrow clock transition. Its high spectral resolution offers the potential for reaching extremely low temperatures. To ensure efficient cooling, we develop a chirped sideband cooling scheme, where we sweep the clock-laser frequency to mitigate the effects of spatial trap inhomogeneities. We further generalize the theoretical description of sideband spectra to higher-dimensional lattices for precise thermometry. We achieve 2D ground state fractions of $97\%$ for $^{171}$Yb with an average motional occupation of $\bar{n}\simeq0.015$ and provide a direct comparison with $^{174}$Yb, reaching similar cooling performance. Applying the same scheme in 3D results in $\bar{n}\simeq0.15$ limited by layer-to-layer inhomogeneities in the vertical direction. These results demonstrate efficient motional ground-state cooling in optical lattices, especially for bosonic alkaline-earth(-like) atoms, where other methods are not applicable, opening the door to novel protocols for quantum science applications with neutral atoms.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

La source scientifique ouverte est momentanément indisponible.

Les sujets associés

Cold Atom Physics and Bose-Einstein CondensatesAdvanced Frequency and Time StandardsMechanical and Optical Resonators

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.