Holographic method for site-resolved detection of a 2D array of ultracold atoms
Holographic method for site-resolved detection of a 2D array of ultracold atoms
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用于超冷原子二维阵列位点分辨检测的全息方法
DOI：
10.1007/s00340-016-6501-1
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
J. Hecker Denschlag
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
D.K. Hoffmann;B. Deissler;W. Limmer;J. Hecker Denschlag
我们提出了一种新的方法，在光学晶格中的超冷原子的二维气体的位置分辨检测。近共振激光束被原子阵列相干散射，并且在通过透镜之后，其干涉图案通过将其与参考激光束叠加在CCD芯片上而被全息记录。记录的强度图案的傅立叶变换重建晶格中的原子分布与单站点分辨率。全息检测方法仅需要每个原子大约200个散射光子，以实现99.9%的高重建保真度。因此，即使对于锂等轻原子元素，也可能不需要在检测期间进行额外的冷却。此外，初步研究表明，透镜的小像差可以在成像处理中进行后校正。
We propose a novel approach to site-resolved detection of a 2D gas of ultracold atoms in an optical lattice. A near-resonant laser beam is coherently scattered by the atomic array, and after passing a lens its interference pattern is holographically recorded by superimposing it with a reference laser beam on a CCD chip. Fourier transformation of the recorded intensity pattern reconstructs the atomic distribution in the lattice with single-site resolution. The holographic detection method requires only about two hundred scattered photons per atom in order to achieve a high reconstruction fidelity of 99.9 %. Therefore, additional cooling during detection might not be necessary even for light atomic elements such as lithium. Furthermore, first investigations suggest that small aberrations of the lens can be post-corrected in imaging processing.
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