Trapping Single Ions and Coulomb Crystals with Light Fields
Trapping Single Ions and Coulomb Crystals with Light Fields
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用光场捕获单离子和库仑晶体
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发表时间：
2019
期刊：
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通讯作者：
Leon Karpa
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作者：
Leon Karpa
这本书的范围是提供对最近出现的离子光学陷阱领域的洞察。自从1970年阿什金开创性地引入光场作为对物质施加捕获力的工具以来，光学偶极陷阱使人们能够在量子系综和单个粒子的水平上对中性原子和分子进行前所未有的控制。最近发现，在某些情况下，限制原子和分子离子是非常有利的，而不像Penning陷阱中使用的任何基于射频的Paul陷阱或强外磁场，例如当在超低相互作用能范围内研究中性原子和离子的相互作用时。采用离子的光学陷阱是处理这种情况的一种有希望的方式，这项工作的重点是全面概述这项技术背后的背景和概念，并讨论目前可实现的控制水平、遇到的限制和未来应用的前景。
The scope of this book is on providing insight into the recently emerged field of optical trapping of ions. Since the ground-breaking introduction of light fields as tools for exerting trapping forces on matter in 1970 by Ashkin, optical dipole traps have enabled an unprecedented level of control over neutral atoms and molecules both at the level of quantum ensembles as well as individual particles. It was found recently that in some situations it is highly advantageous to confine atomic and molecular ions without employing any radiofrequency-based Paul traps or strong external magnetic fields as used in Penning traps, e.g. when investigating the interaction of neutral atoms and ions in the regime of ultralow interaction energies. Adapting optical traps for ions is a promising way to approach such scenarios and the focus of this work is to present a comprehensive overview of the background and concepts behind this technique as well as to discuss the currently achievable level of control, encountered limitations and perspectives for future applications.
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